5.4 抛体运动的规律课件（共17张PPT）高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

(共17张PPT)
4.抛体运动的规律
人教版（2019）高中物理（必修第二册）
第五章抛体运动
问题：
在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？视频中意大利对发球出界的原因是什么？
如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要排球即能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？如何估算球落地时的速度大小？
新课引入
v0
mg
1.受力和运动分析
2.建坐标系
将曲线运动分解
力与速度不共线，物体做曲线运动。思考：曲线运动的处理方法？
思考：
水平方向的分运动是什么运动？
竖直方向的分运动是什么运动？
一.平抛运动的处理思路
3.水平方向，竖直方向运动分析
水平方向：不受力，有速度，因此做匀速直线运动
竖直方向：初速度为零，只受重力，因此做自由落体运动
思考：写出自由落体运动的公式？
θ
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
速度方向与水平方向夹角θ
速度合成
二.平抛运动的速度
【例题1】将一个物体以10 m/s的速度从10 m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少？不计空气阻力，g取10 m/s2。
位移方向与水平方向夹角a
位移合成
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
ɑ
三.平抛运动的位移
消去 t 得轨迹方程：
轨迹方程
讨论：初速度增大，轨迹怎么变化？重力加速度减小（月球），轨迹怎么变化？
【例题2】 如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无 人机以 v0 ＝ 2 m/s 的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离 h ＝ 20 m，空气阻力忽略不计，g 取 10 m/s2 。
（1）求小球下落的时间。
（2）求小球释放点与落地点之间的水平距离。
四.一般的抛体运动
一般的抛体运动处理思路借鉴平抛运动
v0
mg
1.受力和运动分析
2.建坐标系
将曲线运动分解
3.水平方向，竖直方向
运动分析
思考：水平方向做什么运动？
竖直方向做什么运动？
水平方向：匀速直线运动
竖直方向：竖直上抛运动
思考1：写出竖直上抛运动整体处理的相关公式？
2.竖直上抛运动有哪些对称性？
速度对称性：向上，向下经过同一高度位置，竖直方向速度大小相等，方向相反；
时间对称性：向上，向下经过同一段，时间相等。
斜抛运动的对称性
（3）时间对称：关于过轨迹最高点的竖直线对称的曲线上升时间等于下降时间。
（2）速度对称：轨迹上关于过轨迹最高点的竖直线对称的两点速度大小相等。
（1）轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。
尝试导出表达图5.4-5所示的斜抛运动轨迹的关系式。讨论这个关系式中物理量之间的关系，看看能够得出哪些结论。
以上讨论有一个前提，即空气阻力可以忽略。如果速度不大，例如永手抛出一个石块，这样处理误差不大。但是物体在空中运动时，速度越大，阻力也越大，所以，研究炮弹的运动时就不能忽略空气阻力。根据你的推测，炮弹运动的时间轨迹大致是怎样的？
45度角抛出物体，对称轴x最大，即水平位移最大——铅球运动。
【例题3】一小球从如图所示的坐标原点O处开始做平抛运动，初速度沿着x轴正方向。在坐标原点O处有束激光照射到小球上，随着小球的运动，激光束绕O点不停旋转，总能保持激光束跟踪小球。设任意时刻激光束与x轴正方向的夹角为θ，小球做平抛运动的时间为t，不计空气阻力，则（　　）
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