5.4 抛体运动的规律 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第五章 第四节 抛体运动的规律 观察与思考 在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？如何估算球落地时的速度大小？ 如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动。 要解决这些问题，我们必须清楚平抛运动的规律。 一、平抛运动 1.定义：初速度方向为水平方向的抛体运动 2.平抛运动的条件： ①具有水平初速度 ②只受重力 3.运动特点： ①轨迹是曲线 ②，且方向水平 4.受力特点：只受重力，，且 由于速度方向与受力方向不在一条直线上，故平抛运动是曲线运动，又受力恒定，所以是匀变速曲线运动。 沿桌面飞出的小球 Q：既然平抛运动是曲线运动，那我们该如何来研究这个运动呢？ 平抛运动 水平方向运动 竖直方向运动 水平方向： 判断依据： 初速度为 v0，且不受力 匀速直线运动 竖直方向： 判断依据： 初速度为零，只受重力 自由落体运动 （分运动） （分运动） （合运动） 以抛出点为原点，以初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系； x y G = mg v0 O x方向： 合力为零，初速度为v0 ，以v0做匀速直线运动； y方向： 合力为mg，初速度为零，由牛顿第二定律可得，mg=ma，故a=g，做自由落体运动。 二、平抛运动的规律 v C O x y t θ vx vy 1.平抛运动的速度 v0 速度方向 合速度 水平分速度 竖直分速度 一般称为速度偏转角 C O x y t v0 位移方向 α x y 2.平抛运动的位移 合位移 水平分位移 竖直分位移 轨迹方程 一般被称为位移偏转角 1.做抛体运动的物体，每秒的速度增量总是 ( ) A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同 A 课堂练习 课堂练习 2.从离地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，取g＝10m/s2.求： （1）物体抛出时的初速度大小； （2）物体在空中运动的时间； （3）物体落地时的水平位移． 3.关于平抛运动的几个注意点 ①飞行时间： ②水平距离： ③落地速度: ④速度偏转角满足，不可能为 4.平抛运动的两个推论 由图可知： 物体从O点开始做平抛运动到达A点 A点的合速度与水平方向的偏角为； O点到A点的位移偏转角为。 速度偏转角： 位移偏转角： 1．做平抛运动的物体在某时刻速度方向与水平方向的夹角、位移方向与水平方向的夹角的关系为 . 2．做平抛运动的物体在任意时刻的速度反向延长线一定通过此时水平位移的中点． 3.如图所示，湖边有一倾角为的足够长大坝，某人从大坝上的点以速度沿水平方向扔一小石子，不计空气阻力，取，、。求： 小石子在空中飞行的时间 小石子的位移 三、一般的抛体运动（斜抛运动） 1.斜抛运动：物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方，在运动过程中只受重力，这种情况常称为斜抛运动。 2.运动性质：物体做斜抛运动时，只受重力作用，其加速度恒为g，是匀变速曲线运动。 3.处理方法：运动的合成和分解 【深度思考】以初速度v0、方向与水平方向成θ角斜向上抛出一小球，当θ角为多大时，水平位移(射程)最大？ 补充：类平抛运动 4.如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ。一物块沿斜面上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求物块入射的初速度为多少？ $