课件63张PPT。5.2平抛运动直线或曲线。物体的运动轨迹是
什么?只受重力的作用。2. 物体在曲线运动中受什么力作用?
(忽略空气阻力情况下)一、平抛运动1.水平抛出的物体在只有重力作用下的运动.(1)平抛运动的条件:a.有一个水平初速度 b. 运动过程中只受重力作用(2)平抛运动的性质:加速度恒为g的匀变速曲线运动.二、平抛运动的研究方法先分后合水平方向上的匀速直线运动竖直方向上的自由落体运动3. 为什么物体会沿直线或曲线运动? 当物体所受合力的方向与它的初速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 当物体所受合力的方向与它的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动。三、平抛运动的规律如图是一质点从O点以水平速度v0经时间t到A点1.速度:水平和竖直方向分速度分别为vx=v0, vy=gt,则它在A点的合速度为:速度方向(与水平方向夹角) 以一定的速度v0 将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力mg作用的运动,叫做抛体运动。这些大致看做抛体运动 ……2.位移:水平位移和竖直位移分别为故合位移位移方向(与水平方向的夹角)
从速度方向与位移方向可看出:tan?=2tan?水平管中喷出的水流这些大致看做平抛运动 ……本节重点研究
平抛运动的规律3.平抛运动的轨迹:抛物线4.运动时间和射程:水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性.所以运动时间为即运动时间由高度h惟一决定射程为:即由v0、h共同决定.zxxkw如何研究平抛运动?研究方法:化曲为直轨迹:曲线运动的分解将其分解为两个方向的运动抛体运动
的分类抛体运动的初速度v0 沿水平方向。抛体运动的初速度v0 沿竖直向上。抛体运动的初速度v0 沿斜向上或斜向下方向。 一物体以初速度 vo水平抛出,不计空气阻力,经过时间 t 运动到点P,求此时P的位置? (1)建立坐标系
①以抛出点为坐标原点
②以初速度方向为 x 轴方向
③以竖直向下为 y 轴方向一个有用的推论
平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。证明:设时间t 内物体的水平位移为s,竖直位移为h,则末速度的水平分量vx=v0=s/t,而竖直分量vy=2h/t,所以有描述匀变速直线运动规律的四个基本公式: 例1.一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1s释放一只铁球,先后共释放4只,若不计空气阻力,则4只球( )
A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的
D.在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的C练习1.关于物体的平抛运动,下列说法正确的是
( )
A.由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动
B.由于物体的速度方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动
C.物体运动时间只由抛出时的高度决定,与初速度无关
D.平抛运动的水平距离,由抛出点高度和初速度共同决定A C D例2.物体以v0的速度水平抛出,当其竖直分位移与水平分位移大小相等时,下列说法中正确的是( )
A.竖直分速度等于水平分速度
B.瞬时速度的大小为
C.运动时间为2v0/g
D.运动的位移大小为
BCD(2)用坐标(x , y)表示抛体的位置
①水平方向坐标: Oyx 一物体以初速度 vo水平抛出,不计空气阻力,经过时间 t 运动到点P,求此时P的位置? 水平方向不受力 F = 0水平方向没有加速度 a = 0v0匀速直线运动②竖直方向坐标: OGyv0x 一物体以初速度 vo水平抛出,不计空气阻力,经过时间 t 运动到点P,求此时P的位置? 竖直方向受重力 G竖直方向有加速度a = g自由落体运动竖直方向初速度为0两个方向的运动具有等时性③抛体的位置:初速度时间重力加速度(常数)【合位移】【水平位移】【竖直位移】yxyxyxyxyx解: 将P点的速度v 分解如图示由平抛运动的规律得tan θ=vy / v0= gt /v0 = gt2 /v0t = 2y0/x0 = y0/0.5x0∴x = x0 / 2B练习5.关于平抛物体的运动,以下说法正确的是 ( )
A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间
的增加而增大
B.平抛物体的运动是变加速运动
C.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,
所以加速度保持不变
D.做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大C例6.从高为h的平台上,分两次沿同一方向水平抛出一个小球,如右图.第一次小球落地在a点,第二次小球落地在b点,ab相距为d。已知第一次抛球的初速度为v1,求第二次抛球的初速度v2 是多少?解: 由平抛运动规律 h=1/2 gt2S1 =v1 tS2 =v2 td= v2 t- v1 t练习、从高H和2H处以相同的初速度水平抛出两个物体, 它们落地点距抛出点的水平距离之比为( )
A.1∶2 B.1∶ C.1∶3 D.1∶4B解析:设伞柄和飞出点在地面的投影点为O、A,雨滴飞出后的落地点为B,由平抛运动 规律h=1/2×gt2 x =vt= ωRtr2 =x2 + R2 = ω2 R2 ·2h/g + R2 B Dzxxkw初中数学学的各函数图象,还记得吗?y = kx + b一次函数一般式:反比例函数一般式:y = ax2 + bx + c二次函数一般式:(直)曲线可以用包含 x、y 两个变量的关系式来描述 讨论物体以速度 v0 水平抛出后运动的轨迹。抛体的位置:xyP( x,y)O① ②两式消去 t,得(常量)若物体是斜向上或斜向下抛,运动的规律又如何?斜抛运动斜抛运动应怎样分解便于研究?类比平抛运动的研究方法研究斜抛运动匀速直线运动自由落体运动匀速直线运动匀变速直线运动F = 0a = 0voGg0F = 0Ggvo · cosθvo · sinθa = 0 一物体以初速度 vo水平抛出,不计空气阻力,经过时间 t 运动到点P,求此时P的速度? 类比推导抛体位置的方法
——运动的分解匀速直线运动自由落体运动F = 0a = 0voGg0水平分速度竖直分速度xyOφ而 合速度的大小合速度的方向抛体位移与水平方向的夹角课 堂 小 结 以一定的速度v0 将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力mg作用的运动,叫做抛体运动。抛体运动的初速度v0 沿水平方向。1. 抛体运动:2. 平抛运动:平抛运动的位移竖直方向:
自由落体运动水平方向:
匀速直线运动合成3. 研究抛体运动的常用方法及抛体运动的规律: 平抛运动是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合运动。平抛运动的速度竖直方向:
自由落体运动水平方向:
匀速直线运动合成 运动时间: 落地水平位移: 落地速度: 任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等:4. 平抛运动的其它公式:平抛物体运动时间由高度决定水平位移由高度和初速度共同决定抛体运动的初速度v0 沿斜向上或斜向下方向。5. 斜抛运动:匀速直线运动自由落体运动匀速直线运动匀变速直线运动F = 0a = 0voGg0F = 0Ggvo · cosθvo · sinθa = 0例7.在海边高45m的悬崖上,海防部队进行实弹演习,一平射炮射击离悬崖水平距离为1200m,正以10m/s的速度迎面开来的靶舰,击中靶舰(g取10m/s2)试求:(1)炮弹发射的初速度
(2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离解:画出示意图,由平抛运动规律h=1/2×gt2 t = 3sS= (v炮+v船) tv炮=S/t - v船=1200/3 - 10
= 390m/sS1= v炮t = 390×3 = 1170 m 例8.如图示,在倾角为θ的斜面上以初速度v0 水平抛出一物,试求物体运动过程中距斜面的最大距离。解:将g和v0 分别沿斜面方向和垂直斜面方向分解如图示:gx= gsinθ v0x= v0 cosθ
gy= gcosθ v0y= v0 sinθ物体的运动可以看成以下两个运动的合成:
沿斜面方向以 v0x为初速度、加速度为gx的匀加速运动
垂直斜面方向以 v0y为初速度、加速度为gy的匀减速运动距斜面最大距离时,有vy =0由vy =0 = v0 sinθ - gcosθ· t ∴t= v0 tanθ/gym= v0 sinθ·t –1/2· gcosθ·t2
= v02 sinθ tanθ/2g或者 ym= v0y2 /2 gy = v02 sinθ tanθ/2g例9.两质点在空间同一点处同时水平抛出,速度分别为v1=3.0m/s向左和v2=4.0m/s向右,取g=10m/s2 ,
(1)当两个质点速度相互垂直时,它们之间的距离
(2)当两个质点位移相互垂直时,它们之间的距离解:(1)在相等时间内下落的高度相同, 画出运动示意图 v1y= v2y= g t1 = vyv1y / v1x=tgαv2x / v2y =tgαvy2 = v1 v2=12t1=0.346sS1=(v1+v2 )t1=2.42m(2)画出运动示意图x1/h=h/x2h 2 =x1x2 =v1v2 t22 h=1/2 gt22 t2=0.69s S2=(v1+v2 )t2=4.84 m 1. 从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,下列说法正确的是( )
A.初速度大的先落地
B.质量大的先落地
C.两个石子同时落地
D.无法判断C 2.一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1s释放一颗炸弹(炸弹质量远远小于飞机的质量,不考虑空气阻力),则这些炸弹落地前在空中组成的图线是( )
A .抛物线 B .水平直线
C .竖直直线 D .倾斜直线 C 3. 一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1s释放一颗炸弹(不考虑空气阻力),则这些炸弹落地前在空中组成的图线是( )
A. 抛物线
B. 水平直线
C. 竖直直线
D. 倾斜直线 C 4. 如图为斜向上抛出物体的轨迹,C点是轨迹的最高点,A、B是轨迹上等高的两个点。下列说法中正确的是(不计空气阻力) ( )
A. 物体在 C 点的速度为零
B. 物体在 A 点的速度与在B点的速度相同
C. 物体在 A 点、B 点的水平分速度均等于物体在 C 点的速度
D. 物体在 A、B、C 各点的加速度都相同CD 5. 由A点以水平速度v0 抛出小球,落在倾角为的斜面上的B点时,速度方向与斜面垂直,不计空气阻力,则速大小vB=__________ ,飞行时间t = __________ 。v0 /sinv0/gtan 6. 在水平路上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,沟两岸高低差0.8m水平间距5m,摩托车要安全越过这个壕沟,速度至少多大?(忽略空阻力, g =10m/s2 ) 12.5m/s 7.从高为20m的楼顶边缘水平抛出一个小铁球,测出小铁球落地点距离楼底边缘40m,求小铁球抛出时的初速度大小 ?(不考虑空气阻力,g=10m/s2) 解:由:得:故: 8.一子弹从O点以与水平方向成53°,大小为100m/s的初速度斜向上抛出,求2s时物体的速度?(sin53°=0.8,cos53°=0.6)解:当t =2s时:速度v的方向与水平方向成: 9.从高为80m的塔顶以15m/s的速度水平抛出一个小铁球,求小球落地时的速度和整个过程的位移。(不考虑空气阻力g=10m/s2)故:由:解: