5.4抛体运动规律 导学案-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第3讲 抛体运动规律 1、 抛体运动 长时间学习分速度，合速度的目的是为了将曲线运动中的速度分解成两个方向相对简单的 速度进行分析，从而方便研究曲线运动。实际上我们也仅仅是从理论上了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律，但我们还没有把这一理论应用到实际的曲线运动中来检验一番，所以我们通过平抛运动来具体把理论对应实践。请看下图。 1992年11月15日 香港的“中国特技王”柯受良驾车飞越金山岭长城。（图1） 1997年，香港回归前夕，柯受良驾跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布，宽度达55米，获得了“亚洲第一飞人”的称号。（图2） 可以发现，他们的运动轨迹都是曲线，如果在空中柯受良只受重力作用，即合力为 ，把柯受良所做的运动称为抛体运动。 1、 抛体运动的概念：以一定的速度将物体抛出，在不计空气阻力的情况下，即物体只受重力作用，这种运动称为抛体运动。 生活中，有许多抛体运动的例子：空中运动的足球、 2、抛体运动分类（根据初速度方向）： 初速度竖直向上， 上抛运动 初速度竖直向下：竖直下抛运动 初速度与水平面成正角：斜 抛运动 初速度与水平面成负角；斜下抛运动 平抛运动：如果抛体运动的初速度是沿水平方向的，这个运动叫做平抛运动。特点：初速度不为 且沿 方向，只受 力。 2、 探究平抛运动规律 因为平抛运动也是曲线运动，所以我们可以把平抛运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动进行分析。 1、平抛运动竖直方向的运动规律：用小锤打击弹簧金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落．A、B两球同时开始运动．A球在金属片的打击下获得水平 速度后只在 力作用下运动，所以做的是 运动．B球被松开后没有任何初速度．且只受到 力的作用，因此做的是 落体运动。结果发现，经过多次实验，A、B两个小球从同一高度同时开始运动，又同时落地。说明平抛运动在竖直方向上的分运动是 运动． 2、平抛运动水平方向的运动规律：根据自由落体运动的位移公式x= ，我们可以得出，在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1： ： ：…：( )，所以我们可将接球挡板依次固定在距离定位板竖直高度为1h，3h，5h，7h...等处，可以保证钢球在水平方向运动的 相同（运动的等时性），下落的钢球打在接球挡板上，会在板上留下一个印迹点． 通过记录分析这些印迹点，发现挡板上的印迹点之间的间距相等，即相同时间间隔内，钢球水平运动的距离是 的，说明钢球水平方向做 运动，即平抛运动在水平方向上的分运动是 运动． 练习：1．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是（ ） A．变加速运动 B．匀变速运动 C．匀速率曲线运动 D．不可能是两个直线运动的合运动翰林汇 三、平抛运动的位移 水平抛出的物体，只受重力的情况下，物体做平抛运动，水平方向做 直线运动，竖直方向做 运动。 平抛运动的位移，左图中初速度为V0，时间为t （1）水平方向的位移：x= （2）竖直方向的位移：y= （3）tanθ= （是位移与水平方向的夹角） （4） 平抛运动的轨迹方程：y与x的关系式： （5） 若初速度V0增大，时间t内，水平位移x （变大/变小） 四、平抛运动的速度 （1）水平分速度Vx = （2）竖直分速度Vy= （3）物体的速度V= （4）tanα= = （α是速度反向延长线与水平方向的夹角） 规律1：位移偏转角与速度偏转角的重要关系：tanα= tanθ 练习：证明：做平抛运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。 设平抛物体的初速度为 ，从原点O到A点的时间为t，A点坐标为(x,y)，B点坐标为（x',0)，则x=v0t，y=gt2，v竖=gt，又 tanα= = 解得x= 。 规律2：平抛运动末状态速度方向的反向延长线与x轴的交点比为此时水平位移的中点。 五、斜抛运动 如果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，这种情况称为斜抛，受力情况与平