5.2平抛运动（斜面上的平抛和平抛的临界问题）—人教版高中物理必修二课件18张PPT
文档属性
| 名称 | 5.2平抛运动（斜面上的平抛和平抛的临界问题）—人教版高中物理必修二课件18张PPT |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-19 00:20:53 | ||
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文档简介
5.2平抛运动
（斜面上的平抛和平抛的临界问题）
人教版
高中物理必修二
第五章曲线运动
一、斜面上的平抛运动
例题1：如图所示，从倾角为θ的斜面上的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点所用的时间为多少？
构建位移的矢量三角形——分解位移
由①②③解得
小球做平抛运动
水平方向：
竖直方向：
①
②
③
变式1：如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为(重力加速度为g)( )．
构建位移的矢量三角形——分解位移
D
一、斜面上的平抛运动
斜面上的平抛运动的分析方法：
在斜面上以不同的初速度水平抛出的物体，若落点仍在斜面上，则存在以下规律：
(1)物体的竖直位移与水平位移之比是同一个常数，这个常数等于斜面倾角的正切值；
(2)运动时间与初速度成正比，位移与初速度的平方成正比；
(3)物体落在斜面上，位移方向相同，都沿斜面方向；
(4)当物体的速度方向与斜面平行时，物体离斜面的距离
最远，时间为总时间的一半。
例题2：如图以10m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上，则物体的飞行时间为多少？(g=10m/s2)
构建速度的矢量三角形——分解速度
由①②③解得
小球做平抛运动
水平方向：
竖直方向：
①
②
③
一、斜面上的平抛运动
与斜面相关联的平抛运动的分解方法与技巧:(1)如果知道速度的大小或方向，应首先考虑分解速度。(2)如果知道位移的大小或方向，应首先考虑分解位移。(3)如果已知速度的大小或方向，求解位移相关量；或反过来，已知位移的大小或方向，求解速度相关量。则通常用到关系式：2tanθ=tanα
(4)两种分解方法：①沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动；②沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的匀减速运动。
一、斜面上的平抛运动
常见模型：
到斜面的位移最短
分解速度
分解位移
二、平抛运动中的临界、极值问题
在平抛运动中,由于时间由高度决定,水平位移由高度和初速度决定,因而在越过障碍物时,有可能会出现恰好过去或恰好过不去的临界状态,还会出现运动位移的极值等情况。
临界点的确定
(1)题中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点；
(2)题中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述过程中存在着起止点,而这些起止点往往就是临界点；
(3)题中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值点,这些极值点也往往是临界点。
例题1：如图所示，排球场的长为18
m，其网的高度为2
m(网未画出)。运动员站在离网3
m远的线上。正对网前竖直跳起，把球垂直于网水平击出(g取10
m/s2)。
(1)设击球点的高度为2.5
m，问球被水平击出时的速
度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
出时的速度多大，球不是触网就是出界，试求出此高度。
由①②式解得：v1≈9.5
m/s；当排球恰不
出界时有：x2＝3m＋9m＝12m＝v2t2，③h2＝2.5
m＝gt22/2，④由③④式解得：v2≈17
m/s所以排球不触网也不出界的速度范围：9.5
m/s≤v0≤17
m/s
(2)如图乙所示为排球恰不触网也恰不出界的临界轨迹。设此时击球点高度为h，初速度为v，根据平抛运动的规律有：
一、斜面上的平抛运动
求解平抛运动临界问题的一般思路
(1)确定研究对象的运动性质；
(2)找出临界状态对应的临界条件；
(3)分解速度或位移；
(4)若有必要,画出临界轨迹示意图；
(5)应用平抛运动的规律，结合临界条件列式求解。
如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3
s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50
kg，不计空气阻力(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，g取10
m/s2)。求：
(1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小；(3)运动员从O点飞出到离斜坡距离最远所用的时间。
[答案]
(1)75
m (2)20
m/s (3)1.5
s
如图所示，窗子上下沿间的高度H＝1.6
m，墙的厚度d＝0.4
m，某人在离墙壁L＝1.4
m、距窗上沿h＝0.2
m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g取10
m/s2。则可以实现上述要求的速度大小是( )
A．2
m/s
B．4
m/s
C．8
m/s
D．10
m/s
C
思路引导：解答本题应注意以下两点：
(1)小物件做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。
(2)恰好擦着窗子下沿左侧时速度v最小。
如图所示，半圆形凹槽的圆心为O点。在与O点等高的边缘A、B两点处分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球，两小球恰好落在弧面上的P点。已知∠AOP＝60°，不计空气阻力，则以下说法中正确的是( )
A．v1∶v2＝1∶2
B．若只增大v1，两小球可在空中相遇
C．若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，
则应同时增大v1、v2
D．若改变v1、v2的大小，只要两小球落在弧面上
的同一点，则v1和v2的大小之和就不变
B
课后作业：
完成相关练习
预抛和斜抛运动相关知识
（斜面上的平抛和平抛的临界问题）
人教版
高中物理必修二
第五章曲线运动
一、斜面上的平抛运动
例题1：如图所示，从倾角为θ的斜面上的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点所用的时间为多少？
构建位移的矢量三角形——分解位移
由①②③解得
小球做平抛运动
水平方向：
竖直方向：
①
②
③
变式1：如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为(重力加速度为g)( )．
构建位移的矢量三角形——分解位移
D
一、斜面上的平抛运动
斜面上的平抛运动的分析方法：
在斜面上以不同的初速度水平抛出的物体，若落点仍在斜面上，则存在以下规律：
(1)物体的竖直位移与水平位移之比是同一个常数，这个常数等于斜面倾角的正切值；
(2)运动时间与初速度成正比，位移与初速度的平方成正比；
(3)物体落在斜面上，位移方向相同，都沿斜面方向；
(4)当物体的速度方向与斜面平行时，物体离斜面的距离
最远，时间为总时间的一半。
例题2：如图以10m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上，则物体的飞行时间为多少？(g=10m/s2)
构建速度的矢量三角形——分解速度
由①②③解得
小球做平抛运动
水平方向：
竖直方向：
①
②
③
一、斜面上的平抛运动
与斜面相关联的平抛运动的分解方法与技巧:(1)如果知道速度的大小或方向，应首先考虑分解速度。(2)如果知道位移的大小或方向，应首先考虑分解位移。(3)如果已知速度的大小或方向，求解位移相关量；或反过来，已知位移的大小或方向，求解速度相关量。则通常用到关系式：2tanθ=tanα
(4)两种分解方法：①沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动；②沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的匀减速运动。
一、斜面上的平抛运动
常见模型：
到斜面的位移最短
分解速度
分解位移
二、平抛运动中的临界、极值问题
在平抛运动中,由于时间由高度决定,水平位移由高度和初速度决定,因而在越过障碍物时,有可能会出现恰好过去或恰好过不去的临界状态,还会出现运动位移的极值等情况。
临界点的确定
(1)题中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点；
(2)题中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述过程中存在着起止点,而这些起止点往往就是临界点；
(3)题中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值点,这些极值点也往往是临界点。
例题1：如图所示，排球场的长为18
m，其网的高度为2
m(网未画出)。运动员站在离网3
m远的线上。正对网前竖直跳起，把球垂直于网水平击出(g取10
m/s2)。
(1)设击球点的高度为2.5
m，问球被水平击出时的速
度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
出时的速度多大，球不是触网就是出界，试求出此高度。
由①②式解得：v1≈9.5
m/s；当排球恰不
出界时有：x2＝3m＋9m＝12m＝v2t2，③h2＝2.5
m＝gt22/2，④由③④式解得：v2≈17
m/s所以排球不触网也不出界的速度范围：9.5
m/s≤v0≤17
m/s
(2)如图乙所示为排球恰不触网也恰不出界的临界轨迹。设此时击球点高度为h，初速度为v，根据平抛运动的规律有：
一、斜面上的平抛运动
求解平抛运动临界问题的一般思路
(1)确定研究对象的运动性质；
(2)找出临界状态对应的临界条件；
(3)分解速度或位移；
(4)若有必要,画出临界轨迹示意图；
(5)应用平抛运动的规律，结合临界条件列式求解。
如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3
s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50
kg，不计空气阻力(sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，g取10
m/s2)。求：
(1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小；(3)运动员从O点飞出到离斜坡距离最远所用的时间。
[答案]
(1)75
m (2)20
m/s (3)1.5
s
如图所示，窗子上下沿间的高度H＝1.6
m，墙的厚度d＝0.4
m，某人在离墙壁L＝1.4
m、距窗上沿h＝0.2
m处的P点，将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g取10
m/s2。则可以实现上述要求的速度大小是( )
A．2
m/s
B．4
m/s
C．8
m/s
D．10
m/s
C
思路引导：解答本题应注意以下两点：
(1)小物件做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。
(2)恰好擦着窗子下沿左侧时速度v最小。
如图所示，半圆形凹槽的圆心为O点。在与O点等高的边缘A、B两点处分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球，两小球恰好落在弧面上的P点。已知∠AOP＝60°，不计空气阻力，则以下说法中正确的是( )
A．v1∶v2＝1∶2
B．若只增大v1，两小球可在空中相遇
C．若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，
则应同时增大v1、v2
D．若改变v1、v2的大小，只要两小球落在弧面上
的同一点，则v1和v2的大小之和就不变
B
课后作业：
完成相关练习
预抛和斜抛运动相关知识