(共55张PPT)
物理·必修2（人教版）
第五章 曲线运动
第二节 平 抛 运 动
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
情 景
切 入
1997年，香港回归前夕，柯受良又驾跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布，宽度达55米，获得了“亚洲第一飞人”的称号，如右图所示．
柯受良能完成这一系列的跨越，不仅仅需要高超的技术和过人的气魄，还需要掌握科学规律，盲目自信、盲目挑战那不是真正的勇敢，可以相信的是，柯受良的每一次跨越都经过大量的准备和科学的分析，他必须对抛体运动的规律基于实际情况加以应用，这就是一种有勇气和智慧的挑战．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
课 标
点 击
1．知道平抛运动概念及性质，掌握平抛运动规律．
2．知道平抛运动可看作水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动．
3．会用运动的合成和分解解答平抛运动的问题．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
情景切入
课前导读
知识解惑
栏目链接
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
课 前
导 读
一、抛体运动
1．定义．
以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受________作用，这种运动叫做抛体运动．当物体做抛体运动的初速度沿________时，叫做平抛运动．
2．抛体运动的特点．
(1)具有一定的初速度v0.
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
重力
水平方向
课 前
导 读
(2)只受重力作用，加速度恒定，a＝g，加速度方向总是________．
3．抛体运动的性质．
物体做抛体运动时加速度恒定，所以抛体运动是____________运动．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
竖直向下
匀变速
课 前
导 读
1．定义．
将物体以一定的速度水平抛出，物体只在______作用下的运动，叫做平抛运动．
2．平抛运动的条件．
(1)物体具有水平方向的________．
(2)运动过程中只受________作用．
二、平抛运动
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
重力
初速度
重力
课 前
导 读
3．平抛运动的性质．
由于做平抛运动的物体只受重力作用，由牛顿第二定律可知，其加速度恒为g，是匀变速运动，又重力与初速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，故平抛运动是____________运动．
4．平抛物体的位置．
平抛运动的物体落至地面时，抛出点与落地点间的水平距离为x，竖直距离为y，在空中运动的时间为t.
(1)在水平方向上，物体做________运动，所以x＝________．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
匀变速曲线
匀速直线
vt
课 前
导 读
(2)在竖直方向上，物体做________运动，所以y＝________．
(3)以抛出点为坐标原点，以v的方向为x轴，向下为y轴，则平抛运动的物体在t时刻的位置为________．
5．平抛物体的轨迹．
(1)运动轨迹：y＝________．
(2)轨迹的性质：平抛运动的轨迹是一条________．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
自由落体
抛物线
课 前
导 读
6．平抛物体的速度．
(1)水平速度：vx＝________．
(2)竖直速度：vy＝ ________．
(3)落地速度：v地＝ ________＝ ________．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
v
gt
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
问 题
探 究
问题一 抛体运动有哪些特点？
1．理想化特点：物理上提出的“抛体运动”是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力．
2．匀变速特点：抛体运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，这是抛体运动的共同特点，其中加速度与速度方向不共线的抛体运动是一种匀变速曲线运动．
3．速度变化的特点：抛体运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等，均为Δv＝g·Δt，方向竖直向下．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
问 题
探 究
名师提示：任意时刻速度的水平分量均等于初速度；任意相等时间内速度改变量相等．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
尝试应用
1．关于平抛运动，下列说法中正确的是( )
A．平抛运动是一种变加速直线运动
B．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大
C．做平抛运动的物体每秒内速度增量相等
D．做平抛运动的物体每秒内位移增量相等
C
答案：
知 识
解 惑
问题二 平抛运动有哪些重要规律和结论？
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
4．平抛运动速度偏向角与位移偏向角的关系：
知 识
解 惑
名师提示：平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t，应根据不同的已知条件来求时间．但应明确：平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范围内g恒定)，与抛出的速度无关．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
问 题
探 究
2．(双选)关于平抛运动，下列说法中正确的是( )
A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动
B．平抛运动是一种匀变速曲线运动
C．平抛运动的水平射程x仅由初速度v0决定，v0越大，x越大
D．平抛运动的落地时间t由初速度v0决定，v0越大，t越大
尝试应用
AB
答案：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
题型1 平抛运动速度
例1将一小球从很高的平台以v0＝5 m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求小球在t＝3 s的时间内的位移和小球在t＝3 s时的速度？(取g＝10 m/s2)
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
解析：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
答案：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
名师归纳：
求物体平抛运动的运动量(位移、速度、加速度)，应先将运动量(位移、速度、加速度)分解到水平方向和竖直方向用直线运动的规律求解，然后再合成为实际的运动量(位移、速度、加速度)．这是一道平抛运动的基础题，不画或画不好位移和速度的平行四边形图示是最常见的问题，从而缺乏对运动的合成与分解最基本的感性认识，带来的结果是无法将这里的位移和速度的分解与合成迁移到其他物理情景上去．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
变式应用
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
C
答案：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
题型2 平抛运动的位移
例2为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破．飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标．求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小．(不计空气阻力)
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
解析：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
答案：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
名师归纳：(1)将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，依据两个分运动满足的规律列方程，求出两个分运动的相关物理量，然后利用运动的合成求合运动的相关物理量．
(2)由于平抛运动的速度、位移均为矢量，求解时要注意它们的方向，一般要求出它们与水平方向的夹角．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
变式应用
2．滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2 m．不计空气阻力，g取10 m/s2.运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列结果正确的是( )
A．s＝16 m，t＝0.50 s
B．s＝16 m，t＝0.80 s
C．s＝20 m，t＝0.50 s
D．s＝20 m，t＝0.80 s
B
答案：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
例3 如右图所示，从倾角
为θ的斜面上的A点，以初速度v0，沿水平方向抛出一个小球，落在斜面上的B点．求：
(1)小球落到B点的速度大小；
(2)A、B间的距离．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
题型3 平抛运动与斜面相结合
知 识
解 惑
解析：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
答案：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
名师归纳：求解平抛运动与斜面相结合的问题时，可以巧妙变换坐标方向，灵活分解速度、位移和加速度，解答时还要充分运用斜面倾角，找出水平速度和竖直速度及水平位移和竖直位移跟斜面倾角的关系，从而使问题得到解决．
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接
知 识
解 惑
变式应用
3．如图所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为( )
B
答案：
情景切入
课标点击
课前导读
问题探究
知识解惑
栏目链接物理·必修2(人教版)
第五章 曲线运动
第二节 平 抛 运 动
1．做斜上抛运动的物体，到达最高点时( )
A．具有水平方向的速度和水平方向的加速度
B．速度为0，加速度向下
C．速度不为0，加速度为0
D．具有水平方向的速度和向下的加速度
答案：D
2．如图所示，在光滑的水平面上有一小球A ( http: / / www.21cnjy.com )以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有一小球B以初速度v0水平抛出，并落于C点，忽略空气阻力，则( )
A．小球A先到达C点
B．小球B先到达C点
C．两球同时到达C点
D．无法确定
答案：C
3．(2013·长春高一检测)(双选)玉树 ( http: / / www.21cnjy.com )大地震，牵动了全国人民的心．一架装载救灾物资的直升飞机，以10 m/s的速度水平飞行，在距地面180 m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则( )
A．物资投出后经过6 s到达地面目标
B．物资投出后经过18 s到达地面目标
C．应在距地面目标水平距离60 m处投出物资
D．应在距地面目标水平距离180 m处投出物资
答案：AC
4．以速度v0水平抛出一球，某时刻其竖直分位移与水平分位移相等，则下列判断中错误的是( )
A．竖直分速度等于水平分速度
B．此时球的速度大小为v0
C．运动的时间为
D．运动的位移是
答案：A
5．小球以15 m/s的水平初速度向一倾角 ( http: / / www.21cnjy.com )为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上．取g＝10 m/s2，tan 53°＝，求：
(1)小球在空中的飞行时间；
(2)抛出点距落点的高度．
解析：(1)小球速度方向垂直斜面，则速度方向与水平方向夹角是53°
tan 53°＝①
而vy＝gt ②
由①②并代入数值得：t＝2 s ③
(2)设抛出点距离落点的高度为h，则h＝gt2，将③代入得h＝20 m.
答案：(1)2 s (2)20 m
一、单项选择题
1．从水平飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )
A．从飞机上看，物体静止
B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方
C．从地面上看，物体做平抛运动
D．从地面上看，物体做自由落体运动
解析：在匀速飞行的飞机上释 ( http: / / www.21cnjy.com )放物体，物体有一水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动，C对、D错；飞机的速度与物体水平方向上的速度相同，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A、B错．
答案：C
2.
如图所示，某同学为了找出平抛运动物体的 ( http: / / www.21cnjy.com )初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5.则v1、v2、v3之间的正确关系是( )
A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1
B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1
C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2
D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1
解析：在竖直方向上，由t＝得小球落到B、C、D所需的时间比t1∶t2∶t3＝∶∶＝∶∶＝1∶2∶3；在水平方向上，由x相同，x＝vt得：v1∶v2∶v3＝∶∶＝6∶3∶2.
答案：C
3．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上．物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )
A．tan φ＝sin θ B．tan φ＝cos θ
C．tan φ＝tan θ D．tan φ＝2tan θ
解析：竖直速度与水平速度之比为：tan φ＝，竖直位移与水平位移之比为：tan θ＝，故tan φ＝2tan θ，D正确．
答案：D
4.
如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面高H处的飞机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(炮弹运动过程看作竖直上抛)，设此时拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足( )
A． v1＝v2 B．v2＝v1
C．v1＝v2 D．v2＝v1
解析：由题知从发射到拦截成功水平方向应满足：x＝v1t，同时竖直方向应满足：H＝s1＋s2＝gt2＋v2t－gt2＝v2t，所以有＝，即v1＝v2，C选项正确．
答案：C
二、双项选择题
5．关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是( )
A．物体只受重力作用，做的是a＝g的匀变速运动
B．初速度越大，物体在空中的运动时间越长
C．物体在运动过程中，在相等的时间间隔内水平位移相等
D．物体在运动过程中，在相等的时间间隔内竖直位移相等
解析：平抛运动是只受重力作用，加速度为重力加速度，其飞行时间只由高度决定，与初速度无关，A对B错；平抛运动其水平方向是匀速直线运动，相等的时间位移相等C对，平抛运动在竖直方向是自由落体运动，是匀加速运动，相等时间位移不等，D错．
答案：AC
6.
如图所示，在同一竖直面内，小球a、 ( http: / / www.21cnjy.com )b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点．若不计空气阻力，下列关系式正确的是( )
A．ta＞tb B．va＞vb
C．va＜vb D．ta＜tb
解析：两小球做平抛运动，由题图可知ha＞hb，则ta＞tb；又水平位移相同，根据x＝vt.可知va＜vb.
答案：AC
7．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向． ( http: / / www.21cnjy.com )图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不计空气阻力，则( )
A．a的飞行时间比b的长
B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小
D．b的初速度比c的大
解析：三个小球a、b和c水 ( http: / / www.21cnjy.com )平抛出以后都做平抛运动，根据平抛运动规律可得：x＝v0t，y＝gt2，所以t＝，由yb＝yc>ya，得tb＝tc>ta，选项A错，B对；又根据v0＝＝x，因为yb>ya，xbvb，vb>vc，选项C错，D对．
答案：BD
8．柯受良驾驶汽车飞越黄 ( http: / / www.21cnjy.com )河，汽车从最高点开始到落地为止这一过程可以看作平抛运动．记者从侧面用照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在经过最高点以后的照片如图所示．相邻两次曝光时间间隔相等，已知汽车长度为L，则( )
A．从照片可推算出汽车的水平分速度大小
B．从照片可推算出汽车曾经达到的最大高度
C．从照片可推算出汽车的运动时间
D．从照片可推算出汽车的初速度
解析：根据汽车长度与照片上汽车长度的比 ( http: / / www.21cnjy.com )例计算每个拍摄间隔内汽车下落的竖直高度和水平位移，根据Δh＝gt2可计算每个间隔的时间，再根据x＝v0t可计算汽车的水平分速度．根据中间时刻的速度等于平均速度可确定汽车过中间位置时的竖直分速度，进而计算从最高点到该点的下落时间和下落高度，但无法计算汽车开始的速度和时刻．综上，选项A、B正确．
答案：AB
三、非选择题
9．如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α＝53°的斜面顶端，并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h＝0.8 m，求小球水平抛出的初速度v0和斜面与平台边缘的水平距离x各为多少？(取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g＝10 m/s2)
解析：小球从平台到斜面顶端的过程中做平 ( http: / / www.21cnjy.com )抛运动，由平抛运动规律有：x＝v0t，h＝gt2，vy＝gt，由题图可知：tan α＝＝，代入数据解得：v0＝3 m/s，x＝1.2 m.
答案：3 m/s 1.2 m
10．如图，跳台滑雪运动员经过一段 ( http: / / www.21cnjy.com )加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80；g＝10 m/s2)求：
(1)A点与O点的距离；
(2)运动员离开O点时的速度大小．
解析：(1)设A点与O点的距离为L，运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin 37°＝gt2，L＝＝75 m.
(2)设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，即Lcos 37°＝v0t，解得v0＝＝20 m/s.
答案：(1)75 m (2)20 m/s
