5.4 对类平抛运动和斜抛运动的分析 课件 2023-2024学年高一物理人教版(2019)必修第二册(共18张PPT)
文档属性
| 名称 | 5.4 对类平抛运动和斜抛运动的分析 课件 2023-2024学年高一物理人教版(2019)必修第二册(共18张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-10 16:07:34 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第4节 对类平抛运动和斜抛运动的分析
第五章 抛体运动
视频中男子弹射出去的小鸟运动轨迹是什么样子的？
这种运动有什么特点？
1.了解生活中抛体运动的实例；
2.理解对抛体运动的临界点，能够根据实际运动分析物体运动时的临界点；
3.能根据所学抛体运动规律求解抛体运动实例问题。
知识点一：斜抛运动
1.定义：
物体以一定的初速度斜向射出去，仅受重力作用下所做的运动。
2.斜抛运动的特点
受力特点：
忽略了空气阻力的理想化运动，仅受重力，其加速度为重力加速度g
运动特点：
物体具有与水平方向存在夹角的初速度，是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线
速度变化特点：
(1)水平方向：速度不变
(2)竖直方向：加速度为g，速度均匀变化，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt，方向均竖直向下
(3)最高点的速度：不为零且等于水平方向的分速度
3.斜抛运动规律
θ
H
x
到达最高点时间：
最高高度：
水平射程：
运动总时间：
水平方向：匀速圆周运动
竖直方向：竖直上抛运动
由竖直上抛运动规律可得
vx=v0cosθ
vy=v0sinθ
【例题】 (多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则( )
A．B的加速度比A的大
B．B的飞行时间比A的长
C．B在最高点的速度比A在最高点的大
D．B在落地时的速度比A在落地时的大
CD
v0
物体所做运动的轨迹也是抛物线，这条抛物线与前面所学平抛运动（斜抛运动）有什么区别吗？
在斜面上以速度v0沿上边缘边界抛出一个小球，运动如图所示
知识点二：类平抛运动
(1)定义：
物体以初速度v0沿某一方向抛出，且仅受一垂直于初速度方向的恒力作用时所做的运动。
(2)特点：
运动特点和平抛运动特点相似，即合外力恒定且与初速度方向垂直的运动都可以称为类平抛运动．
1.认识类平抛运动
(3)运动模型：
受力特点
运动特点
物体所受合外力恒定,且与初速度方向垂直
在初速度方向做匀速直线运动
在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动
侧视图
mg
FN
mgsinθ
θ
如图，对小球进行受力分析可得
F合=mgsinθ
由牛顿第二定律可得
a=gsinθ
正视图
v0
垂直速度方向做初速度为0的匀加速直线运动
初速度方向做匀速直线运动
抛物线
2.类平抛运动
类平抛运动的研究方法与平抛运动的研究方法相似，其运动规律也与平抛运动的相似，故研究类平抛运动时一般类比研究平抛运动时的方法．只不过在分解运动时不一定沿竖直方向和水平方向分解，且加速度大小不一定等于重力加速度g.解类平抛运动的试题时一定要分析清楚加速度的大小和方向．
(1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立、互不影响，且与合运动具有等时性．
(2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为ax、ay，初速度v0分解为vx、vy，然后分别在x、y方向列方程求解．
3.类平抛运动规律总结
【例题】如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求：
(1)物块由P运动到Q所用的时间t；
(2)物块由P点水平射入时的初速度v0；
(3)物块离开Q点时速度的大小v.
解：(1)物块做类平抛运动，由mgsinθ＝ma
可知，物块的加速度a＝gsinθ
由l＝at2可得，物块由P运动到Q所用的时间t＝
(2)由b＝v0t可得物块的水平射入时的初速度v0＝b
(3)由vy＝at，v＝可得
v＝
1.如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是( )
A．A、B的运动时间相同
B．A、B沿x轴方向的位移相同
C．A、B运动过程中的加速度大小相同
D．A、B落地时速度大小相同
D
2.如图所示，光滑斜面长为L＝10 m，倾角为30°，一小球从斜面的顶端以v0＝10 m/s的初速度水平射入，求：(g取10 m/s2)
(1)小球沿斜面运动到底端时的水平位移x；
(2)小球到达斜面底端时的速度大小．
解：(1)小球在斜面上沿v0方向做匀速直线运动，沿垂直于v0方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．根据牛顿第二定律有mgsin30°＝ma，
又L＝at2，解得t＝ ，所以水平位移x＝v0t＝v0 ＝20 m.
(2)设小球运动到斜面底端时的速度为v，则有
vx＝v0＝10 m/s，v＝2aL＝2gsin30°·L＝gL＝100 m2/s2
故v＝＝10 m/s
一、斜抛运动
1.定义：物体以一定的初速度斜向射出去，仅受重力作用下所做的运动。
2.斜抛运动的特点
3.斜抛运动规律
二、类平抛运动
1.认识类平抛运动
2.类平抛运动
3.类平抛运动规律总结
第4节 对类平抛运动和斜抛运动的分析
第五章 抛体运动
视频中男子弹射出去的小鸟运动轨迹是什么样子的？
这种运动有什么特点？
1.了解生活中抛体运动的实例；
2.理解对抛体运动的临界点，能够根据实际运动分析物体运动时的临界点；
3.能根据所学抛体运动规律求解抛体运动实例问题。
知识点一：斜抛运动
1.定义：
物体以一定的初速度斜向射出去，仅受重力作用下所做的运动。
2.斜抛运动的特点
受力特点：
忽略了空气阻力的理想化运动，仅受重力，其加速度为重力加速度g
运动特点：
物体具有与水平方向存在夹角的初速度，是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线
速度变化特点：
(1)水平方向：速度不变
(2)竖直方向：加速度为g，速度均匀变化，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt，方向均竖直向下
(3)最高点的速度：不为零且等于水平方向的分速度
3.斜抛运动规律
θ
H
x
到达最高点时间：
最高高度：
水平射程：
运动总时间：
水平方向：匀速圆周运动
竖直方向：竖直上抛运动
由竖直上抛运动规律可得
vx=v0cosθ
vy=v0sinθ
【例题】 (多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则( )
A．B的加速度比A的大
B．B的飞行时间比A的长
C．B在最高点的速度比A在最高点的大
D．B在落地时的速度比A在落地时的大
CD
v0
物体所做运动的轨迹也是抛物线，这条抛物线与前面所学平抛运动（斜抛运动）有什么区别吗？
在斜面上以速度v0沿上边缘边界抛出一个小球，运动如图所示
知识点二：类平抛运动
(1)定义：
物体以初速度v0沿某一方向抛出，且仅受一垂直于初速度方向的恒力作用时所做的运动。
(2)特点：
运动特点和平抛运动特点相似，即合外力恒定且与初速度方向垂直的运动都可以称为类平抛运动．
1.认识类平抛运动
(3)运动模型：
受力特点
运动特点
物体所受合外力恒定,且与初速度方向垂直
在初速度方向做匀速直线运动
在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动
侧视图
mg
FN
mgsinθ
θ
如图，对小球进行受力分析可得
F合=mgsinθ
由牛顿第二定律可得
a=gsinθ
正视图
v0
垂直速度方向做初速度为0的匀加速直线运动
初速度方向做匀速直线运动
抛物线
2.类平抛运动
类平抛运动的研究方法与平抛运动的研究方法相似，其运动规律也与平抛运动的相似，故研究类平抛运动时一般类比研究平抛运动时的方法．只不过在分解运动时不一定沿竖直方向和水平方向分解，且加速度大小不一定等于重力加速度g.解类平抛运动的试题时一定要分析清楚加速度的大小和方向．
(1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立、互不影响，且与合运动具有等时性．
(2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为ax、ay，初速度v0分解为vx、vy，然后分别在x、y方向列方程求解．
3.类平抛运动规律总结
【例题】如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求：
(1)物块由P运动到Q所用的时间t；
(2)物块由P点水平射入时的初速度v0；
(3)物块离开Q点时速度的大小v.
解：(1)物块做类平抛运动，由mgsinθ＝ma
可知，物块的加速度a＝gsinθ
由l＝at2可得，物块由P运动到Q所用的时间t＝
(2)由b＝v0t可得物块的水平射入时的初速度v0＝b
(3)由vy＝at，v＝可得
v＝
1.如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是( )
A．A、B的运动时间相同
B．A、B沿x轴方向的位移相同
C．A、B运动过程中的加速度大小相同
D．A、B落地时速度大小相同
D
2.如图所示，光滑斜面长为L＝10 m，倾角为30°，一小球从斜面的顶端以v0＝10 m/s的初速度水平射入，求：(g取10 m/s2)
(1)小球沿斜面运动到底端时的水平位移x；
(2)小球到达斜面底端时的速度大小．
解：(1)小球在斜面上沿v0方向做匀速直线运动，沿垂直于v0方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．根据牛顿第二定律有mgsin30°＝ma，
又L＝at2，解得t＝ ，所以水平位移x＝v0t＝v0 ＝20 m.
(2)设小球运动到斜面底端时的速度为v，则有
vx＝v0＝10 m/s，v＝2aL＝2gsin30°·L＝gL＝100 m2/s2
故v＝＝10 m/s
一、斜抛运动
1.定义：物体以一定的初速度斜向射出去，仅受重力作用下所做的运动。
2.斜抛运动的特点
3.斜抛运动规律
二、类平抛运动
1.认识类平抛运动
2.类平抛运动
3.类平抛运动规律总结