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

5.4抛体运动的规律 第五章 抛体运动 篮球、铅球、标枪以及炮弹的运动有什么特点？ 1. 定义：物体以某一初速度被抛出，在忽略空气阻力，只受重力的情况下，物体的运动叫抛体运动。 2. 平抛运动：初速度方向为水平方向的抛体运动。 平抛运动 抛体运动 一、抛体运动 ②初速度沿水平方向与重力垂直 （1）特征： ①只受重力 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？ 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 3 1. 定义：物体以某一初速度被抛出，在忽略空气阻力，只受重力的情况下，物体的运动叫抛体运动。 2. 平抛运动：初速度方向为水平方向的抛体运动。 平抛运动 抛体运动 一、抛体运动 ②初速度沿水平方向与重力垂直 （1）特征： ①只受重力 （2）分析方法： ①思路：化曲为直 ②方法：运动的分解： 水平方向的匀速直线运动 竖直方向的自由落体运动 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 孔隆教育 http://mykonglong.taobao.com 4 v A O x y t θ vx vy v0 vx = v0 vy = gt 方向 速度： 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 二、平抛运动的规律 1. 平抛运动的速度 大小： 速度偏角 【课本例题 例1】将一个物体以 10 m/s 的速度从 10 m 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 10 m/s2。 水平方向 物体落地时速度与水平地面的夹角 θ 是 55° 解析： 竖直方向 即θ ＝ 55° A O x y t v0 x = v0t （4）位移方向： α x y （3）合位移： （1）水平分位移： （2）竖直分位移： （5）轨迹方程： x = v0t 平抛运动的轨迹是抛物线 2. 平抛运动的位移和轨迹 二、平抛运动的规律 位移偏角 ①水平方向：匀速直线运动 ②竖直方向：自由落体运动 ①速度： ②位移： 3. 平抛运动的规律 二、平抛运动的规律 (1)分运动规律 (2)合运动规律 1．平抛运动的物体在某一点的速度方向和位移方向相同吗？它们之间有什么关系？ 思考： 　 2．观察速度反向延长线与x轴的交点，你有什么发现？ 推论1：做平抛运动的物体，设其位移偏向角为α，速度偏向角为θ，则在任意时刻、任意位置有tanθ=2tanα。 证明： （θ≠2α） 得： α vx vy v O x y v0 P (x,y) 平抛运动的推论 3. 平抛运动的规律 二、平抛运动的规律 (1)分运动规律 (2)合运动规律 (3)平抛运动的两个推论： 推论2：做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图。 证明： 平抛运动的推论 3. 平抛运动的规律 二、平抛运动的规律 (1)分运动规律 (2)合运动规律 (3)平抛运动的两个推论： O y B x A P (x,y) v0 l θ α vx α v vy O′ α θ θ (4)平抛运动速度变化情况 B O x y v0 vA A vB vC C 3. 平抛运动的规律 二、平抛运动的规律 v0 vA vB vC 任意相等时间 Δt 内的速度变化量相同。 Δv = gΔt 方向恒为竖直向下 (1)分运动规律 (2)合运动规律 (3)平抛运动的两个推论： 【课本例题 例2】如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以 v0＝2 m/s 的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离 h＝20 m，空气阻力忽略不计，g 取 10 m/s2。 （1）求小球下落的时间。 （2）求小球释放点与落地点之间的水平距离。 解 :（1）以小球从无人机释放时的位置为原点 O 建立平面直角坐标系如图所示，x 轴沿初速度方向，y 轴竖直向下。设小球的落地点为 P，下落的时间为 t. （2）因此，小球落地点与释放点之间的水平距离 物理量 表达式 影响因素 运动时间 t＝ 只由高度决定，与初速度无关 水平位移 (射程) x＝v0t＝v0 由初速度和高度共同决定 落地速度 v＝， 与水平方向的夹角为θ tan θ＝＝ 由初速度和高度共同决定 (5)平抛运动中几个决定关系 二、平抛运动的规律 3. 平抛运动的规律 (2)初速度特点：水平方向：vx=v0cosθ