高一下期物理人教版（2019）必修第二册 5.4 习题课：抛体运动的规律的应用 课件(共21张PPT)

(共21张PPT)
第五章 抛体运动
5.4 习题课：抛体运动的规律的应用
一、平抛运动的规律
竖直方向：
水平方向：
实际速度:
实际位移:
1.分运动规律
2.合运动规律
3.轨迹方程
平抛运动的规律
1
1.如图，以初速度v0水平抛出的物体，经时间t后速度方向和位移方向相同吗？两者与水平方向夹角的正切值有什么关系？
答案　不相同
平抛运动的推论
2
2.结合以上结论并观察速度反向延长线与x轴的交点，你有什么发现？
平抛运动的两个重要推论
1.做平抛运动的物体在某时刻速度方向与水平方向的夹角θ、位移方向与水平方向的夹角α的关系为tan θ＝2tan α.
2.做平抛运动的物体在任意时刻的速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.
平抛运动的推论
2
例1　如图所示，若物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后仍落在斜面上，则物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足(空气阻力不计，物体可视为质点)
A.tan φ＝sin θ B.tan φ＝cos θ
C.tan φ＝tan θ D.tan φ＝2tan θ
√
平抛运动的推论
2
例2　如图4所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R.一个小球从A点沿AB以速度v0抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是
A.v0越大，小球从抛出到落在半圆环上经历的时间越长
B.即使v0取值不同，小球落到环上时的速度方向和水平方向的夹角也相同
C.若v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环
D.无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环
平抛运动的推论
2
运动情形 题干信息 分析方法
从空中水平抛出垂直落到斜面上 速度方向 分解速度，构建速度三角形
vx＝v0
vy＝gt
θ与v0、t的关系：
与斜面有关的平抛运动
3
从斜面水平抛出又落到斜面上 位移方向 分解位移，构建位移三角形
x＝v0t
θ与v0、t的关系：
与斜面有关的平抛运动
3
例2 如图所示，以 9.8 m/s 的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角 θ ＝ 30°的斜面上，则物体飞行的时间是多少
解析：平抛运动的物体在水平方向的运动是匀速直线运动，所以撞在斜面上时，水平方向速度 vx＝ 9.8 m/s，合速度垂直于斜面，即合速度 v 与vx（水平方向）成 α ＝60°
v0
30°
与斜面有关的平抛运动
3
例2　跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台.一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图2所示.已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0＝20 m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：
图2
(1)运动员在空中的飞行时间t1；
答案　3 s
与斜面有关的平抛运动
3
解析　运动员从A点到B点做平抛运动，
水平方向的位移：x＝v0t1，
与斜面有关的平抛运动
3
(2)运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s；
答案　75 m
与斜面有关的平抛运动
3
(3)运动员落到斜面上时的速度大小v；
解析　运动员落在斜面上时速度的竖直分量vy＝gt1＝10×3 m/s＝30 m/s，
与斜面有关的平抛运动
3
(4)运动员何时离斜面最远.
答案　1.5 s
与斜面有关的平抛运动
3
例3 如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为30°和60°，在顶点的两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、右两边水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两小球的运动时间之比为（　　）
A.1∶2 　　　　B.2∶1
C.1∶3 　　　　D.1∶
C
与斜面有关的平抛运动
3
1.与平抛运动相关的临界情况
(1)有些题目中“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程中存在临界点.
(2)如题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述过程中存在着“起止点”，而这些“起止点”往往就是临界点.
(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述过程中存在着极值，这些极值也往往是临界点.
平抛运动的临界问题
4
例1　如图1所示，排球场的长为18 m，球网的高度为2 m.运动员站在离网3 m远的线上，正对球网竖直跳起，把球垂直于网水平击出.(取g＝
10 m/s2，不计空气阻力)
(1)设击球点的高度为2.5 m，问球被水平击出时的速度v0在什么范围内才能使球既不触网也不出界？
图1
平抛运动的临界问题
4
x1＝3 m，x1＝v1t1 ①
平抛运动的临界问题
4
当排球恰不出界时有
x2＝3 m＋9 m＝12 m，x2＝v2t2③
平抛运动的临界问题
4
(2)若击球点的高度小于某个值，那么无论球被水平击出时的速度为多大，球不是触网就是出界，试求出此高度.
平抛运动的临界问题
4
解析　如图乙所示为排球恰不触网也恰不出界的临界轨迹.设击球点的高度为h，根据平抛运动的规律有
x1＝3 m，x1＝v0t1′ ⑤
x2＝3 m＋9 m＝12 m，x2＝v0t2′⑦
平抛运动的临界问题
4