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

4.抛体运动的规律 人教版（2019）高中物理（必修第二册） 第五章抛体运动 世界女排联赛总决赛：中国——意大利 新课引入 问题： 在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？视频中意大利对发球出界的原因是什么？ 如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要排球即能过网，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？ v0 mg 1.受力和运动分析 2.建坐标系 将曲线运动分解 力与速度不共线，物体做曲线运动。思考：曲线运动的处理方法？ 思考： 水平方向的分运动是什么运动？ 竖直方向的分运动是什么运动？ 一.平抛运动的处理思路 3.水平方向，竖直方向运动分析 水平方向：不受力，有速度，因此做匀速直线运动 竖直方向：初速度为零，只受重力，因此做自由落体运动 思考：写出自由落体运动的公式？ θ vx vy v O x y v0 P (x,y) 速度方向与水平方向夹角θ 速度合成 二.平抛运动的速度 【例题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。 位移方向与水平方向夹角a 位移合成 l O x y P (x,y) B A v0 ɑ 三.平抛运动的位移 消去 t 得轨迹方程： 轨迹方程 讨论：初速度增大，轨迹怎么变化？重力加速度减小（月球），轨迹怎么变化？ 【例题2】 如图，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。 四.一般的抛体运动 一般的抛体运动处理思路借鉴平抛运动 v0 mg 1.受力和运动分析 2.建坐标系 将曲线运动分解 3.水平方向，竖直方向 运动分析 思考：水平方向做什么运动？ 竖直方向做什么运动？ 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：竖直上抛运动 思考1：写出竖直上抛运动整体处理的相关公式？ 2.竖直上抛运动有哪些对称性？ 速度对称性：向上，向下经过同一高度位置，竖直方向速度大小相等，方向相反； 时间对称性：向上，向下经过同一段，时间相等。 斜抛运动的对称性 （3）时间对称：关于过轨迹最高点的竖直线对称的曲线上升时间等于下降时间。 （2）速度对称：轨迹上关于过轨迹最高点的竖直线对称的两点速度大小相等。 （1）轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。 尝试导出表达图5.4-5所示的斜抛运动轨迹的关系式。讨论这个关系式中物理量之间的关系，看看能够得出哪些结论。 以上讨论有一个前提，即空气阻力可以忽略。如果速度不大，例如永手抛出一个石块，这样处理误差不大。但是物体在空中运动时，速度越大，阻力也越大，所以，研究炮弹的运动时就不能忽略空气阻力。根据你的推测，炮弹运动的时间轨迹大致是怎样的？ 45度角抛出物体，对称轴x最大，即水平位移最大——铅球运动。 【例题3】一小球从如图所示的坐标原点O处开始做平抛运动，初速度沿着x轴正方向。在坐标原点O处有束激光照射到小球上，随着小球的运动，激光束绕O点不停旋转，总能保持激光束跟踪小球。设任意时刻激光束与x轴正方向的夹角为θ，小球做平抛运动的时间为t，不计空气阻力，则（　　） C $$