5.4 平抛运动的规律 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（18张PPT）
文档属性
| 名称 | 5.4 平抛运动的规律 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册（18张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 576.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-05-25 19:43:59 | ||
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文档简介
第4节 抛体运动的规律
平抛运动的特点
水平：匀速直线运动
竖直：自由落体运动
复习
一.速度
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
速
度
大小
方向
时间为t时，物体运动到点P处
h
二.位移
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
位移
大小：
方向：
经过时间t，物体运动到点P处
求位移的常见思路：
化曲线运动为直线运动
y
x
P
θ
l
o
x
y
竖直方向：自由落体运动
水平方向：匀速直线运动
合位移方向
合位移大小
平抛运动
分解
合成
速度偏转角 和位移偏转角 的关系：
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
决定因素
(1)飞行时间:
(2)水平射程:
(3)落地速度:
x
o
y
例1．(临界极值)刀削面是北方人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外，刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为 ，锅的半径为 ，要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可能是下列选项中的哪些？（ ）
A． 1.5m/s B．3m/s C．3.7m/s D．4m/s
面片在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
所以面片落入锅中所用时间为
因为面片做平抛运动的水平位移满足
根据水平做匀速直线运动得
面片的水平初速度的范围为
故选ABC。
例2．（平抛和曲面结合问题）如图所示，半径为R的四分之一竖直圆弧轨道 ，O为圆心，C为圆弧轨道的中点。圆心O正左方的小球，以某初速度沿半径 方向水平拋出，已知拋出点到圆心O的距离等于R，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．若小球以最小位移到达圆弧轨道，则初速度
B．若小球击中圆弧轨道上的A点，则飞行时间
C．若小球击中圆弧轨道上的C点，则飞行时间
D．若小球击中圆弧轨道上的C点，小球的速度方向不可能垂直于该点的切线
AB选项．若小球以最小位移到达圆弧轨道，即到达A点，则
解初速度
飞行时间
C．若小球击中圆弧轨道上的C点，则
选项A错误，B正确；
选项C错误；
D．根据平抛运动的推论，速度的反向延长线应该经过水平位移的中点；若小球击中圆弧轨道上的C点，小球的速度方向垂直于该点的切线，则速度的反向延长线经过圆心O，不是水平位移的中点，所以小球的速度方向不可能垂直于该点的切线，选项D正确。
故选BD。
练习一、如图所示，bc为竖直放置的半径为R的 圆弧，b点为圆弧最低点将小球从圆心处以大小不同的初速度v0水平抛出，球落到圆弧上。空气阻力可忽略，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．落在圆弧上时的最小速度为
B．落在圆弧上时的最小速度为
C．小球的运动时间与v0大小无关
D．无论调整v0大小为何值，球都不可能垂直撞击在圆弧上
小球做平抛运动
而落点的速度
时速度取得最小值，代入可得最小值为
B正确，A错误；
C．v0越大，水平位移越大，竖直下落距离越小，运动时间越短，C错误；
D．由于速度的反向延长线恰好过与抛出点等高的水平位移的中点处，若与圆弧垂直，恰好与半径一致，两者相矛盾，因此球都不可能垂直撞击在圆弧上，D正确。
故选BD。
练习二、如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A∶AB＝1∶3。若不计空气阻力，则两小球（ ）
A．落地速度大小之比为1∶3
B．抛出的初速度大小之比为1∶4
C．通过的位移大小之比为1∶
D．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4∶1
B．高度相同，所以下落时间相同，在水平方向上，有
因为水平位移之比为1∶4，所以抛出的初速度大小之比为1∶4，B正确；
A．小球落地速度大小为
故选BD。
练习三、如图所示，在竖直平面内有一个以AB为水平直径的半圆，O为圆心，C为最低点。圆上有一点D，且∠COD=60°。现在A点分别以速率v1、v2沿AB方向先后抛出甲、乙两小球，甲球击中C点，乙球击中D点。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．圆的半径为R=
B．圆的半径为R=
C．甲小球不能垂直击中C点
D．乙小球能垂直击中D点
甲球击中C点，根据
解得：
故B正确，A错误；
C．甲球速度方向若垂直击中C点，则速度方向变为竖直向下，平抛运动的速度方向不可能竖直向下，故C正确。
D．若乙小球的速度方向垂直击中D点，则速度的反向延长线经过圆心，根据几何关系知，速度与水平方向的夹角是位移与水平方向夹角的2倍，与速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍相矛盾，故D错误。
故选BC。
v0
v0
o
vy
x
y
v
)
)
α
θ
s
X
Y
小结
平抛运动的特点
水平：匀速直线运动
竖直：自由落体运动
复习
一.速度
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
速
度
大小
方向
时间为t时，物体运动到点P处
h
二.位移
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
位移
大小：
方向：
经过时间t，物体运动到点P处
求位移的常见思路：
化曲线运动为直线运动
y
x
P
θ
l
o
x
y
竖直方向：自由落体运动
水平方向：匀速直线运动
合位移方向
合位移大小
平抛运动
分解
合成
速度偏转角 和位移偏转角 的关系：
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
决定因素
(1)飞行时间:
(2)水平射程:
(3)落地速度:
x
o
y
例1．(临界极值)刀削面是北方人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外，刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为 ，锅的半径为 ，要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可能是下列选项中的哪些？（ ）
A． 1.5m/s B．3m/s C．3.7m/s D．4m/s
面片在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
所以面片落入锅中所用时间为
因为面片做平抛运动的水平位移满足
根据水平做匀速直线运动得
面片的水平初速度的范围为
故选ABC。
例2．（平抛和曲面结合问题）如图所示，半径为R的四分之一竖直圆弧轨道 ，O为圆心，C为圆弧轨道的中点。圆心O正左方的小球，以某初速度沿半径 方向水平拋出，已知拋出点到圆心O的距离等于R，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．若小球以最小位移到达圆弧轨道，则初速度
B．若小球击中圆弧轨道上的A点，则飞行时间
C．若小球击中圆弧轨道上的C点，则飞行时间
D．若小球击中圆弧轨道上的C点，小球的速度方向不可能垂直于该点的切线
AB选项．若小球以最小位移到达圆弧轨道，即到达A点，则
解初速度
飞行时间
C．若小球击中圆弧轨道上的C点，则
选项A错误，B正确；
选项C错误；
D．根据平抛运动的推论，速度的反向延长线应该经过水平位移的中点；若小球击中圆弧轨道上的C点，小球的速度方向垂直于该点的切线，则速度的反向延长线经过圆心O，不是水平位移的中点，所以小球的速度方向不可能垂直于该点的切线，选项D正确。
故选BD。
练习一、如图所示，bc为竖直放置的半径为R的 圆弧，b点为圆弧最低点将小球从圆心处以大小不同的初速度v0水平抛出，球落到圆弧上。空气阻力可忽略，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．落在圆弧上时的最小速度为
B．落在圆弧上时的最小速度为
C．小球的运动时间与v0大小无关
D．无论调整v0大小为何值，球都不可能垂直撞击在圆弧上
小球做平抛运动
而落点的速度
时速度取得最小值，代入可得最小值为
B正确，A错误；
C．v0越大，水平位移越大，竖直下落距离越小，运动时间越短，C错误；
D．由于速度的反向延长线恰好过与抛出点等高的水平位移的中点处，若与圆弧垂直，恰好与半径一致，两者相矛盾，因此球都不可能垂直撞击在圆弧上，D正确。
故选BD。
练习二、如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，O′是O在地面上的竖直投影，且O′A∶AB＝1∶3。若不计空气阻力，则两小球（ ）
A．落地速度大小之比为1∶3
B．抛出的初速度大小之比为1∶4
C．通过的位移大小之比为1∶
D．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4∶1
B．高度相同，所以下落时间相同，在水平方向上，有
因为水平位移之比为1∶4，所以抛出的初速度大小之比为1∶4，B正确；
A．小球落地速度大小为
故选BD。
练习三、如图所示，在竖直平面内有一个以AB为水平直径的半圆，O为圆心，C为最低点。圆上有一点D，且∠COD=60°。现在A点分别以速率v1、v2沿AB方向先后抛出甲、乙两小球，甲球击中C点，乙球击中D点。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．圆的半径为R=
B．圆的半径为R=
C．甲小球不能垂直击中C点
D．乙小球能垂直击中D点
甲球击中C点，根据
解得：
故B正确，A错误；
C．甲球速度方向若垂直击中C点，则速度方向变为竖直向下，平抛运动的速度方向不可能竖直向下，故C正确。
D．若乙小球的速度方向垂直击中D点，则速度的反向延长线经过圆心，根据几何关系知，速度与水平方向的夹角是位移与水平方向夹角的2倍，与速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍相矛盾，故D错误。
故选BC。
v0
v0
o
vy
x
y
v
)
)
α
θ
s
X
Y
小结