物理人教版（2019）必修第二册5.4.2抛体运动与斜面结合及临界问题（共26张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册5.4.2抛体运动与斜面结合及临界问题（共26张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-01 09:14:10 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
5.4.2 抛体运动与斜面结合及临界问题
已知，足够长的斜面倾角，, g ，求
题型一：平抛与斜面结合问题
1．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点竖直方向的位移为？
2（多选）在倾角为的斜面顶端，将甲乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。下列说法中正确的是（ ）
A甲、乙两球落在斜面上时速度方向相同
B甲、乙两球在空中的运动时间之比为2:1
C甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2:1
D甲、乙两球落地点到顶端的距离之比为2:1
AB
水平方向：vx＝v0 竖直方向：vy＝gt
小球落斜面问题
H
3．以水平抛出的小球，不计空气阻力，经过一段时间垂直击中一倾角为θ的斜面,求小球从开始抛出到接触斜面经历的水平位移是？
x
）θ
V0
★当速度与斜面平行时,物体到斜面的距离最远,且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半。
（5）小球何时离斜面最远？
4．如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点．O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度大小是（ ）
C
(1)运动员何时离斜面最远.
5、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：
(2)运动员离斜面最远距离为多少？
题型二、平抛运动的临界问题
【例题】如图所示，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？
(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.
速度范围是3 m/s解：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
h1′＝h－2 m，h1′＝ gt1′2 ⑥
h2′＝h＝ gt2′2 ⑧
联立⑤⑥⑦⑧式可得，高度h＝ m.
【习题】如图所示，水平地面上放置一个直径 、高 的无盖薄油桶，沿油桶底面直径距左桶壁处的正上方有一P点，P点的高度，从P点沿直径AB方向水平抛出一小球，不考虑小球的反弹，下列说法不正确的是（ ）（取 不计空气阻力，小球可视为质点）
A．小球的速度范围为 时，小球击中油桶的内壁
B．小球的速度范围为 时，小球击中油桶的下底
C．小球的速度范围为 时，小球击中油桶外壁
D．小球的高度低于0.45m ，小球也可能击中下底
B
题型三、平抛运动的追击相遇问题
例．如图所示，在h=500m的高空，以速度大小为v1=150m/s水平飞行的轰炸机，正在追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车，欲使飞机投下的炸弹击中汽车。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹？
同一时间出现在同一位置
1200m
例.如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直
向上发射炮弹拦截，设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．v1＝ v2
C．v1＝v2
D．v1＝v2
D
题型四、类平抛运动
1、物体做类平抛运动的条件
物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直。
2、类平抛运动的运动特点
在初速度方向上做匀速直线运动
在合外力方向上做初速度为零的匀加速直线运动
加速度
例题：如图所示，光滑斜面长为b，宽为a，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度。
2、在光滑的水平面内，一质量为m＝1kg的质点以速度v0＝10m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F＝5N作用，直线OA与x轴成37°角，如图所示。（1）如质点运动轨迹与直线OA相交于P点，求质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标；
（2）求质点经过P点时的速度。
习题巩固
1、如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，、为其运动轨迹上的两点。小球经过点时，速度大小为、与竖直方向夹角为它运动到点时，速度方向与竖直方向夹角为，不计空气阻力，取重力加速度。下列说法中正确的是( )
A. 小球通过点的速度为
B. 小球的抛出速度为
C. A、之间的距离为
D. 小球从点运动到点的时间为
D
2.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，礼记传中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是( )
A. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的大
B. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长
C. 若箭在竖直方向下落的高度相等，
则甲、乙所射箭初速度大小之比为
D. 若箭在竖直方向下落的高度相等，
则甲、乙所射箭落入壶口时速度
大小之比为
D
3..如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上点等高且相距为。当玩具子弹以水平速度从枪口向点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是( )
A. 将击中点，大于
B. 将击中点，等于
C. 将击中点上方，大于
D. 将击中点下方，等于
B
4.飞镖是深受群众喜爱的休闲运动。如图所示，竖直墙面悬挂一飞镖盘，其下边缘离地面高度。某同学在盘面正前方，离地高的处，将飞镖垂直盘面水平掷出。不计空气阻力，忽略飞镖盘厚度以及飞镖的长度，已知，
若想让飞镖射中飞镖盘，求飞镖水平掷出时的最小速度
若飞镖水平掷出时的速度大小，
求飞镖在空中运动的时间
若某次投掷，飞镖射到墙上时的速度与
竖直方向夹角，如图所示，
求飞镖水平掷出时的速度大小
5.将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了个影像，所标出的两个线段的长度和之比为。重力加速度取，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
。
5.4.2 抛体运动与斜面结合及临界问题
已知，足够长的斜面倾角，, g ，求
题型一：平抛与斜面结合问题
1．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点竖直方向的位移为？
2（多选）在倾角为的斜面顶端，将甲乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。下列说法中正确的是（ ）
A甲、乙两球落在斜面上时速度方向相同
B甲、乙两球在空中的运动时间之比为2:1
C甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2:1
D甲、乙两球落地点到顶端的距离之比为2:1
AB
水平方向：vx＝v0 竖直方向：vy＝gt
小球落斜面问题
H
3．以水平抛出的小球，不计空气阻力，经过一段时间垂直击中一倾角为θ的斜面,求小球从开始抛出到接触斜面经历的水平位移是？
x
）θ
V0
★当速度与斜面平行时,物体到斜面的距离最远,且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半。
（5）小球何时离斜面最远？
4．如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点．O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度大小是（ ）
C
(1)运动员何时离斜面最远.
5、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：
(2)运动员离斜面最远距离为多少？
题型二、平抛运动的临界问题
【例题】如图所示，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？
(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.
速度范围是3 m/s
x1＝3 m，x1＝v0t1′ ⑤
x2＝3 m＋9 m＝12 m，x2＝v0t2′⑦
h1′＝h－2 m，h1′＝ gt1′2 ⑥
h2′＝h＝ gt2′2 ⑧
联立⑤⑥⑦⑧式可得，高度h＝ m.
【习题】如图所示，水平地面上放置一个直径 、高 的无盖薄油桶，沿油桶底面直径距左桶壁处的正上方有一P点，P点的高度，从P点沿直径AB方向水平抛出一小球，不考虑小球的反弹，下列说法不正确的是（ ）（取 不计空气阻力，小球可视为质点）
A．小球的速度范围为 时，小球击中油桶的内壁
B．小球的速度范围为 时，小球击中油桶的下底
C．小球的速度范围为 时，小球击中油桶外壁
D．小球的高度低于0.45m ，小球也可能击中下底
B
题型三、平抛运动的追击相遇问题
例．如图所示，在h=500m的高空，以速度大小为v1=150m/s水平飞行的轰炸机，正在追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车，欲使飞机投下的炸弹击中汽车。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹？
同一时间出现在同一位置
1200m
例.如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直
向上发射炮弹拦截，设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．v1＝ v2
C．v1＝v2
D．v1＝v2
D
题型四、类平抛运动
1、物体做类平抛运动的条件
物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直。
2、类平抛运动的运动特点
在初速度方向上做匀速直线运动
在合外力方向上做初速度为零的匀加速直线运动
加速度
例题：如图所示，光滑斜面长为b，宽为a，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度。
2、在光滑的水平面内，一质量为m＝1kg的质点以速度v0＝10m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F＝5N作用，直线OA与x轴成37°角，如图所示。（1）如质点运动轨迹与直线OA相交于P点，求质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标；
（2）求质点经过P点时的速度。
习题巩固
1、如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，、为其运动轨迹上的两点。小球经过点时，速度大小为、与竖直方向夹角为它运动到点时，速度方向与竖直方向夹角为，不计空气阻力，取重力加速度。下列说法中正确的是( )
A. 小球通过点的速度为
B. 小球的抛出速度为
C. A、之间的距离为
D. 小球从点运动到点的时间为
D
2.投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，礼记传中提到：“投壶，射之细也。宴饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。”如图所示，甲、乙两人沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为和；已知两支箭质量相同，忽略空气阻力、箭长，壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是( )
A. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，甲所投箭的初速度比乙的大
B. 若两人站在距壶相同水平距离处投壶，乙所投的箭在空中运动时间比甲的长
C. 若箭在竖直方向下落的高度相等，
则甲、乙所射箭初速度大小之比为
D. 若箭在竖直方向下落的高度相等，
则甲、乙所射箭落入壶口时速度
大小之比为
D
3..如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上点等高且相距为。当玩具子弹以水平速度从枪口向点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是( )
A. 将击中点，大于
B. 将击中点，等于
C. 将击中点上方，大于
D. 将击中点下方，等于
B
4.飞镖是深受群众喜爱的休闲运动。如图所示，竖直墙面悬挂一飞镖盘，其下边缘离地面高度。某同学在盘面正前方，离地高的处，将飞镖垂直盘面水平掷出。不计空气阻力，忽略飞镖盘厚度以及飞镖的长度，已知，
若想让飞镖射中飞镖盘，求飞镖水平掷出时的最小速度
若飞镖水平掷出时的速度大小，
求飞镖在空中运动的时间
若某次投掷，飞镖射到墙上时的速度与
竖直方向夹角，如图所示，
求飞镖水平掷出时的速度大小
5.将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了个影像，所标出的两个线段的长度和之比为。重力加速度取，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
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