5.4.2 抛体运动的规律 斜抛运动 课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
第五章 抛体运动
5.4.2 斜抛运动
生活中,我们常常看到这样的镜头…一般的抛体运动
一般抛体运动：物体被抛出时的速度 v0 不沿水平方向，而是斜向 上方或斜向下方（这种情况常称为斜抛）
1. 概念：把物体以一定的初速度 v0 斜向上或斜向下抛出去，物体只在重力作用下所做的运动叫做斜抛运动。
2.斜抛运动的性质：由于斜抛运动的加速度是重力加速度，且与速度方向有夹角，因此，斜抛运动是匀变速曲线运动.
斜抛物体的运动
x
水平方向初速度: Vox = Vo cos , ax = 0
竖直方向初速度: Voy = Vo sin , ay = g,方向向下

y
vox
voy
vo
射高H
射程S
3、斜上抛运动
水平方向：匀速直线运动
竖直方向： 竖直上抛运动
斜上抛运动
(1)斜上抛运动的规律：
位移:x=voxt= v0tcosθ
位移:
速度:vy=v0y-gt=v0sin θ-gt
速度:vx=v0x=v0cosθ
水平方向:
匀速直线运动
竖直方向：
竖直上抛运动
X轴:
Y轴:
v0y
v0
x
v0x
y
0
v
vx
vy
合速度大小:
方向:
合位移大小:
S
y
x
方向:
分
解
（2）斜抛运动的射程
(1)一炮弹以初速度v0斜向上方飞出炮筒，初速度与水平方向夹角为θ，请根据图2求解炮弹在空中的飞行时间、射高和射程.
答案
导学探究
图2
答案　先建立直角坐标系，将初速度v0分解为：
v0x＝v0cos θ，v0y＝v0sin θ
可见，给定v0，当θ＝45°时，射程达到最大值Xmax＝
(2)由射程的表达式，讨论影响射程的因素有哪些？
答案
答案　射程X＝ ，由此可以看出射程的大小与初速度和抛射角有关.
射程与抛射角有关，当抛射角为450时射程最大，（实际
由于空气阻力作用，抛射角为420左右）
弹道曲线
——作斜抛运动的炮弹（物体）在空气中飞行的实际轨迹，称为弹道曲线。
注意： 1.弹道曲线的升弧和降弧不再对称。
——升弧长而平伸，降弧短而弯曲。
2.弹道曲线形成的原因主要是空气阻力。
——空气阻力影响的程度与抛体本身的形状和质量、
空气的密度、 抛体的速率等因素有关。
物体的初速度很大时(如射出的枪弹、炮弹等)，空气阻力的影响是很大的，轨迹不再是理论上的抛物线，这种实际的抛体运动曲线通常称为弹道曲线。
1.受力特点：斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g.
2.运动特点：物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线.
3.速度变化特点：由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度的变化大小相等，方向均竖直向下，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt.
斜上抛知识深化
4.对称性特点：
(1)速度对称：相对于轨道最高点两侧对称的两点速率相等（即速度大小相等或水平方向速度相等，竖直方向速度等大反向），若抛出点与落地点在同一水平面上，则抛出点速率等于落地点速率，且与x轴正方向夹角大小不变。
(2)时间对称：相对于轨道最高点（vx=v0cosθ,vy=0 ）两侧对称的曲线上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的.
(3)轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称.
t上 = t下 =
V o sin
g
1.判断下列说法的正误.
(1)初速度越大，斜抛运动的射程越大.( )
(2)抛射角越大，斜抛运动的射程越大.( )
(3)仅在重力作用下，斜抛运动的轨迹曲线是抛物线.( )
(4)斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛(或下抛)运动.( )
×
×
√
即学即用
√
例1　关于斜抛运动，下列说法中正确的是
A.物体抛出后，速度增大，加速度减小
B.物体抛出后，速度先减小，再增大
C.物体抛出后，沿着轨迹的切线方向，先做减速运动，再做加速运动，
加速度始终沿着切线方向
D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动
√
解析　斜抛物体的运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是竖直上抛或竖直下抛运动，抛出后只受重力，故加速度恒定.若是斜上抛运动则竖直分速度先减小后增大，若是斜下抛运动则竖直分速度一直增大，故A、B、C选项错误.
由于斜抛运动的物体只受重力的作用且与初速度方向不共线，故做匀变速曲线运动，D项正确.
针对训练　(多选)做斜上抛运动的物体，下列说法正确的是
A.水平分速度不变
B.加速度不变
C.在相同的高度处速度大小相同
D.经过最高点时，瞬时速度为零
解析　斜上抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，所以A正确；
做斜上抛运动的物体只受重力作用，加速度恒定，B正确；
根据运动的对称性，物体在相同的高度处的速度大小相等，C正确；
经过最高点时，竖直分速度为零，水平分速度不为零，D错误.
√
√
√
玩具轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h=3.6m，山坡倾角为37°，g取10m/s2，由此可算出( )
A. 炸弹的飞行时间为0.8s
B. 轰炸机的飞行速度是8m/s
C. 轰炸机的飞行高度为5.2m
D. 炸弹飞行的水平位移为3.6m
课堂练习
A
1.(对斜抛运动的理解)一物体做斜抛运动，在由抛出到落地的过程中，下列表述中正确的是
A.物体的加速度是不断变化的
B.物体的速度不断减小
C.物体到达最高点时的速度等于零
D.物体到达最高点时的速度沿水平方向
√
答案
巩固练习
2.(弹道曲线的理解)如图7所示，是一枚射出的炮弹飞行的理论曲线和弹道曲线，理论曲线和弹道曲线相差较大的原因是
A.理论计算误差造成的
B.炮弹的形状造成的
C.空气阻力的影响造成的
D.这是一种随机现象
√
图7
解析　炮弹一般飞行的速度很大，故空气阻力的影响是很大的，正是空气阻力的影响，才使得理论曲线和弹道曲线相差较大.
3.(斜抛运动的规律)如图8所示，一物体以初速度v0做斜抛运动，v0与水平方向成θ角.AB连线水平，则从A到B的过程中下列说法不正确的是
图8
√
在最高点速度的竖直分量为零，但水平分量不为零，故最高点速度不为零，故C错误；
4、如图6所示，做斜上抛运动的物体到达最高点时，速度v＝24 m/s，落地时速度vt＝30 m/s，g取10 m/s2.求：
(1)物体抛出时速度的大小和方向；
答案　30 m/s　与水平方向夹角为37°
解析　根据斜抛运动的对称性，物体抛出时的速度与落地时的速度大小相等，
故v0＝vt＝30 m/s，
故θ＝37°.
图6
(2)物体在空中的飞行时间t；
答案　3.6 s
(3)射高Y和水平射程X.
答案　16.2 m　86.4 m
水平射程X＝vt＝24×3.6 m＝86.4 m
THANK YOU
汇报人：WPS