第五章 抛体运动 单元复习课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

抛体运动单元复习 学习目标 1.掌握运动的合成与分解。　 2.掌握竖直上抛运动。　 3.掌握平抛运动。 4.掌握斜抛运动。 内容讲解 一、运动的合成与分解 如图3-8所示，某人乘竹筱以速度 沿直线AB从小溪的A处到下游对岸的B'处。竹筱的运动可以看成由沿与水流垂直的AB方向和沿水流的AA方向的两个分运动组成。先假设溪水不流动，竹筱在静水中沿AB方向划动，经过一段时间t竹筱将从A点运动到B点。设这个分运动的位移为s1,平均速度为v1。再假设竹筱没有划动，溪水将竹筱冲向下游，经过一段相同时间t，竹筱从A点运动到A'点。设这个分运动的位移为s2，平均速度为v2。竹筱在流动的溪水中划动时，它同时参与上述两个运动，经过相同时间t， 竹筱将从A点运动到B点。竹筱从A点到B点的实际运动就是上述两个分运动的合运动(图3-9)。设这个合运动的位移为s，合运动的平均速度为v。运动的合成与分解遵从矢量运算法则:如果两个分运动方向均沿同一直线，求合运动时。只需对分运动求代数和。若两个分运动之间有一定的夹角，则运动的合成与分解遵从平行四边形定则(图3-10 )。如上所述，竹筱过溪时，设竹筱在 AB方向是匀速划动的，溪水在AA'方向是匀速流动的，竹筱的两个分运动的速度都是恒定的，所以合运动也是匀速直线运动。由于两个方向相互垂直，故 运动合成与分解的方法 一、运动的合成与分解 利用运动的独立性进行解决实际问题 问题1：降落伞下落一段时间后的运动近似是匀速的。没有风的时候，跳伞员着地的速度是5 m/s。现在有风，风使他以 4 m/s 的速度沿水平方向向东移动，问跳伞员将以多大的速度着地?这个速度的方向怎样? 解：跳伞员在有风时着地的速度，为降落伞无风时匀速下降的速度和风速的合速度，如图3-11所示。由勾股定理求得v地 = =6.4 m/s。设着地速度 v地与竖直方向的夹角为θ，则tanθ= ，查三角函数表得θ≈38.7°。 问题2:篮球运动员将篮球向斜上方投出，投射方向与水平方向成60°角。设其出手速度为 10 m/s2，这个速度在竖直方向和水平方向的分速度各是多大? 解:如图1-2-5所示，篮球斜向上运动可以看成是水平方向和竖直方向的两个分运动的合运动，对进行分解就可求得分速度。 一、运动的合成与分解 二、竖直方向抛体运动 竖直下抛运动 把物体以一定的初速度v0沿着竖直方向向下抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动。 由于竖直下抛运动的物体只受重力作用，运动轨迹是直线因此，竖直下抛运动的物体的加速度是重力加速度 g，竖直下抛运动是初速度不为零的匀加速直线运动。取竖直向下的方向为正方向，竖直下抛运动在时刻t的速度vt，和位移s分别为 竖直上抛运动 把物体以一定的初速度v0沿着竖直方向向上抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动。 竖直上抛运动由上升以及上升到顶点后下降两个过程组成由于竖直上抛运动的物体只受重力作用，运动轨迹是直线。因此竖直上抛运动的物体的加速度是重力加速度 g，竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动。取初速度v0的方向为正方向，竖直上抛运动在时刻的速度vt，和位移s分别为 二、竖直方向抛体运动 问题3：气球上系一重物，以4 m/s 的速度自地面匀速上升。当上升到离地面高度 h=9m处时，绳子突然断开。 (1)重物是否立即下降?重物要经过多长时间才能落到地面? (2)重物落地时的速度多大? (取g=10 m/s2，不计空气阻力) 问题4:在离地面15m的高处，以10m/s的初速度竖直上抛小球，求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间(忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s2)。 分析:本题可采用整体处理。将小球竖直上抛运动的整个过程作为一个整体，匀变速直线运动的一般公式同样适用于这一过程.取初速度的方向即竖直向上的方向作为正方向，加速度是重力加速度，方向竖直向下，所以a=-g.小球位移的方向竖直向下，位移s=-15m,小球落地时的速度v，可用公式 求出，小球从抛出到落地所用的时间t，可用公式 求出解:已知v0=10m/s，a=-g=-10 m/s2，s=-15 m.根据 得到 由于小球落地时的速度方向竖直向下，所以取vt=- 20 m/s根据 得到 即小球落地时的速度为 20 m/s，方向竖直向下;小球从抛出到落地所用的时间为 3s. 二、竖直方向抛体运动 将运动的合成与分解应用于平抛运动,不仅可以用几何方法画出做平抛运动物体的轨迹还可以算出物体在任意时刻的位移和速度。 如图1-9所示,设小球离开桌面时的初速度是v0。 在水平方向上。由于不受力的作用,小球因惯性以抛出