5.4抛体运动的规律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件

第五章抛体运动 4 抛体运动的规律 平遥县第二中学校 刘壮 抛体运动 排球运动员沿水平方向将排球击出 篮球运动员将篮球斜向上抛出 小朋友将纸飞机水平扔出 1.物体做抛体运动、平抛运动的条件是什么？上述情境中，排球、篮球及纸飞机，哪些物体做抛体运动，哪些做平抛运动？ 2.若不计空气阻力，排球和篮球的运动有什么共同点和不同点？ 3.为什么说平抛运动是一个理想化模型？平抛运动是什么性质的运动？ 平抛运动的速度 1.探究平抛运动的特点实验中，我们得到了什么结论？ 2.为什么平抛运动在水平方向与竖直方向的分运动是匀速直线运动和自由落体运动？ 3.打排球时以初速度v0沿水平方向向右击球，如果以击球位置为坐标原点，水平向右及竖直向下为两个坐标轴的正方向，你能写出两个方向的速度表达式吗？ x O y vx vy v0 4.合速度如何表述？ v θ 典例剖析 将一个物体以10 m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少？不计空气阻力，g取10m/s2。 1.物体受什么力？受力方向与初速度方向之间是什么关系？ 2.为求解本题，应如何建立坐标系？ 3.物体在沿水平方向与竖直方向的加速度和初速度是多大？ 4.求“速度方向与水平地面的夹角θ ”的关键是什么？ 5.你能写出竖直方向和水平方向的速度表达式吗？ 6.你得到的θ是多少？ 7.你能否得到落地的时间和速度？落地时间与抛出速度大小有关吗？为什么？ 平抛运动的位移与轨迹 仍旧研究刚才的排球运动。 x O y vx vy v0 v θ 1.要计算排球水平前进的距离，需要知道哪些量？ 2.排球运动的时间如何获得，需要知道哪些量？ x y 3.排球的运动轨迹是怎样的？你如何得到这样的结论？ 式子具有y=ax2的形式，根据数学知识可知，它是一条抛物线（parabola）。 4.合位移如何表达？ s α ， 平抛运动的两个重要推论 x O y vx vy v0 v θ x y s α 1.平抛运动中，某一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向正切值的2倍。 θ 2.平抛运动中，某一时刻速度的反向延长线与水平位移的交点为水平位移的中点。 斜抛运动 1.将物体以一定的初速度斜向上方（或斜向下方）抛出后，在忽略空气阻力的情况下，物体只在重力作用下所做的运动叫做斜抛运动（oblique projectile motion）。 2.类比于平抛运动，你认为应当如何建立坐标系来分析斜抛运动？ 3.物体做斜抛运动时，在两个方向上的初速度各为多少？ 4.物体做斜抛运动时，运动过程中速度随时间如何变化？ 5.物体做斜抛运动时，运动过程中位移随时间如何变化？ 斜抛运动 6.物体做斜抛运动时，射高（物体在斜上抛过程中到达的最大高度）是多大？ 当物体在竖直方向上的分速度为零时，物体到达最高点，由此可得射高 7.物体做斜抛运动时，射程（从抛出点到落地点的水平距离）是多大？ 当物体在竖直方向上位移为零时，物体到达最远点。 8.物体做斜抛运动时， 斜向上抛出的角度为多大可以获得最远射程？ 9.物体做斜抛运动时， 运动的总时间是多少？ 典例剖析 1.落点在斜面上的平抛运动 （练习册P14.3）如图所示，以9.8m/s的水平速度v0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，则物体完成这段飞行的时间是（ ） 典例剖析 1.落点在斜面上的平抛运动 如图所示，从倾角为θ的斜面顶端，以初速度v0将小球水平抛出，不计空气阻力，则小球落到斜面时的速度大小为（ ） 典例剖析 2.平抛运动中的临界问题 （练习册P16.10）排球场总长为18m，设球网高度为2m，运动员在网前3m线上正对球网跳起将球水平击出。问： (1)若击球高度为2.5m，则击球的速度符合什么条件时，才能使球既不触网又不出界？ (2)当击球点的高度小于多少时，无论水平击球的速度多大，球不是触网就是出界？（球可视为质点，g取10m/s2） 典例剖析 3.机械套用公式而造成错解问题 某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长40cm，当地的重力加速度为g=10m/s2。 ①若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球竖直位置坐标为 m。 ②小球平抛的初速度大小为 m/s。 ③没有拍摄到的小球的竖直方向的速率为 m/s。 ④从最初抛出点到4的速度改变量为 m/s。 Lavf58.29.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.78(fixed_gap:False) $$