5.4抛体运动的规律（基础达标）课件— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册28张PPT

第五章抛体运动
第4节抛体运动的规律
目录
学法指导
必备知识
易错分析
课堂练习
学法指导
学法指导
通过对平抛运动速度和位移的讨论，进一步掌握运动的合成与分解的方法，了解一般的抛体运动的特点。
必备知识
知识点1平抛运动的速度
1.水平分速度:????????=????0
2.竖直分速度:????????=????????
3.时刻平抛物体的速度大小????????????????2+????????2，方向：????????????????=????????????????=????????????0，????为速度方向与水平方向的夹角。
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知识点1平抛运动的速度
4.平抛运动速度的改变量
平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水平方向分速
度保持不变，竖直方向加速度恒为g,速度。从抛出点起，每隔时间，速度的矢量关系如图所示。这一矢量关系有两个特点:
知识点1平抛运动的速度
(1)任意时刻速度的水平分量均等于初速度。
(2)任意相等时间间隔内的速度改变量均竖直向下，且
因为平抛运动中加速度恒为g,所以在任意相等时间间隔内的速度变化量都相等，且方向竖直向下。
误区警示
由????????????????=????????????0知,速度与水平方向的夹角随时间t的增大而增大,但一定不会达到90°。因为水平方向上是匀速直线运动，水平分速度不变，合速度也就不可能沿竖直方向。
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知识点2平抛物体的位移与轨迹
1水平分位移????=????0????
2.竖直分位移????=12????????2
3.t时间内合位移的大小和方向
位移大小:s=????2+????2。位移方向:????????????????=????????=12????????2????0????=????????2????0，????为合位移与水平方向的夹角。
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知识点2平抛物体的位移与轨迹
4.轨迹方程
平抛运动在任意时刻的位置坐标x和y所满足的方程，叫轨迹方程。由????=????0????和????=12????????2
消去t可得????=????2????02????2，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。
误区警示：请注意区别平抛运动的速度偏向角与位移偏向角的含义，且恒有前者大于后者。
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知识点3一般的抛体运动
条件：①只受重力作用②????0≠0且既不水平也不竖直。
规律：①速度：水平方向上????????=????0????????????????（为初速度与水平方向夹角）
竖直方向上????????=????0sin????-gt（或????????=????0sin????+????????）
②位移：水平方向上x=????0?????????????????????
竖直方向上y=sin??????????12????????2（或y=????0sin????+12????????2）
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知识点3一般的抛体运动
特点：①轨迹：抛物线，y=x?????????????????????????22????02????????????2????
②位移：s=????2+????2，????????????????=????????，x=s????????????????，y=ssin????
③速度：v=????????2+????????2，????????????????=????????????????，????????=vcos????，????????=vsin????；速度先减小后增大，在最高点速率最小。速度水平，????????????????=????????=????0cos????
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知识点3一般的抛体运动
④射程，x=????02????????????2????g，????=45°使射程最大
⑤射高y=????02????????????????22g
⑥时间：到最高点时间t=????0????????????????g=2????????
⑦轨迹关于最高点竖直对称；同一高度速率相等；从某一点到最高点的时间与从最高点下降至该高度的时间相等。
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易错分析
易错1.平抛运动性质理解失准而致错。
例1：为了研究平抛运动分运动的性质，用如图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开下落．关于该实验，下列说法中正确的有(　　)
易错1.平抛运动性质理解失准而致错。
A．两球的质量必须要相等
B．如果两球同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C．控制小锤打击力度来改变平抛初速度多次实验，可以验证分运动的独立性
D．该实验也能研究平抛运动的水平分运动性质
解析
平抛运动过程中，在竖直方向上做自由落体运动，运动性质与质量无关，A错误；
改变A球初速度后仍然会和B球同时落地，证明平抛的竖直分运动不受水平分运动影响，验证分运动的独立性，BC正确；本实验只能验证竖直方向上的分运动，不能验证水平方向上的运动，D错误．
易错2.对平抛运动规律理解不深而致错。
例：在一斜面顶端，将质量相同的甲、乙两个小球分别以v和????2的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速度是乙球落至斜面时速度的（　　）
A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍
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解析
设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，小球水平抛出，均落在斜面上；根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα
所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有????甲末=????????????????????对乙有????乙末=????2????????????????
所以????甲末????乙末=21????????故选B。
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课堂练习
1．如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（　　）
A．b与c之间某一点 B．c点
C．c与d之间某一点 D．d点
过c点做一水平面，以速度v水平抛出时，落在b点，以速度2v抛出时，若是下降高度相同，则水平位移是原来的2倍，会落在c点正下方的e点，故它落在斜面上时会落在b与c之间某一点，A正确。
故选A。
2．甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示。将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，在下列条件中，乙球可能击中甲球的是（　　）
A．同时抛出，且v1C．甲先抛出，且v1>v2 D．甲后抛出，且v1>v2
当乙球击中甲球时，两球的水平位移相同，即????1=????2
但是乙球的抛出点较低，所以其竖直位移较小，即????1>????2
平抛运动的运动时间决定于竖直位移的大小，所以从抛出到击中，甲球的运动时间较长，即甲球要先抛出；在水平位移相同的情况下，甲球的运动速度要小于乙球，即????1故选B。
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3．如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A的上端边缘，沿直径方向向管内水平抛入一钢球，球与管壁多次相碰后落地（球与管壁相碰时间不计，相碰前后水平方向速度反向，竖直方向速度不变）。若换一根等高但较粗的内壁光滑的空心竖直钢管B，用同样的方法抛入此钢球，则运动时间（　　）
A．在A管中的球运动时间长
B．在B管中的球运动时间长
C．在两管中的球运动时间一样长
D．无法确定
小球被抛出后，做平抛运动，与管壁发生碰撞，水平方向速度反向，竖直方向速度不变，竖直方向仍然只受重力，做自由落体运动，小球的落地时间只取决于竖直高度，所以从同一高度水平抛出，小球在空中的运动时间不会改变。
故选C。
Thank You!