5.4 抛体运动的规律 课件—2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第二册

抛体运动的规律 郭雪鹏 临泉一中 4 4 1 第3节通过实验探究，得到：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是匀加速直线运动. 牛顿运动定律是解决动力学问题的基石，本节利用牛顿运动定律分析抛体运动的规律，将抛体运动规律建立在坚实的理论之下，并与实验得到的规律互相印证. 分析思路： 将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动.分析物体受力，x方向的力产生x方向的分加速度，y方向的受力产生y方向的分加速度.根据两个方向的受力情况分析分运动的物理规律. 01 | 平抛运动的速度 1.x方向受到的合力是多少？ 2.x方向的加速度ax是多少? 3.写出vx与t 的函数表达式. 4.y方向的合力是多少？ 5.y方向的加速度ay是多少? 6.写出vy与t 的函数表达式. O y x v0 x方向 y方向 受力 Fx=0 Fy=mg 加速度 ax=0 ay=g 速度 vx=v0 vy=gt O y x v0 vx vy v θ 理论探究：通过在x和y方向受力分析，根据牛顿第二定律求解两个分运动的加速度。将直观认识转化为理性认识。 5 02 | 平抛运动的位移和轨迹 O y x v0 v r=√x2+y2 =√(v0t)2+(1/2·gt2)2 水平位移 x=v0t 1 2 y = gt2 竖直位移 tanα= = x y 2v0 gt x y r α 轨迹方程 x=v0t 1 2 y= gt2 y= x2 g 2v02 平抛运动的轨迹是一条抛物线 例题1 将物体以10m/s的速度从20m高的楼顶水平抛出,求:(不计阻力,取g=10m/s2) (1)物体落到地面的时间; (2)落地时物体的速度； (3)落地时物体的水平位移. 解：初速度v0=10m/s，h=20m. (1)落地时间为t, h=1/2 gt² ① 解得 t=2s ② (2)落地竖直分速度vy=gt=20m/s ③ 合速度大小v=(v0²+vy²)0.5=22.4m/s ④ 合速度方向和水平方向夹角为α， tanα=vy/v0=2 ⑤ (3)水平位移 x=v0t=20m ⑥ 平抛运动的推论 tanθ =2tanα 速度v的反向延长线与x轴的交点为这段时间内水平位移的中点 O y x v r