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 复习回顾： 1、什么是抛体运动？ 2、抛体运动的条件？ 3、抛体运动的分类？ 4、什么是平抛运动？ 5、平抛运动的性质？ 6、平抛运动一般怎样分解？是只能这样分解吗？ 7、研究平抛运动的四种方案是什么？ 8、描迹法应该注意什么？例如原点的位置，从哪里释放，如何求初速度等？ 学习任何一种运动，都要会求它的速度、位移、加速度等等。学习平抛运动也不例外？由于平抛运动的加速度就是重力加速度，不用再求了。那么如何求平抛运动的速度和位移呢？这就是我们这一节要重点学习的知识。 一、平抛运动的速度 平抛运动可分解为 如何处理平抛运动 思路：化曲为直 方法：运动的分解 竖直方向的自由落体运动. 水平方向的匀速直线运动. 由于平抛运动是一种比较复杂的曲线运动！没有公式直接求解它的速度！ 如图：一物体以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，经过时间t运动到P点，求此时P的速度？ x y O vx vy v v0 θ 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 速 度 大小： 方向： 注意：θ为速度偏向角，指的是速度与水平方向的夹角． (1) 【例1】 (多选)关于平抛物体的运动，以下说法正确的是( ) A.做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大 B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变 C.平抛物体的运动是匀变速运动 D.平抛物体的运动是匀速运动 BC 【例2】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。 【分析】物体的水平分速度已知，竖直分速度可以由自由落体运动的高度求出。两者相比，即可求得tanθ，进而求出夹角θ。 【解析】以抛出时物体的位置O为原点，建立平面直角坐标系。x轴沿初速度方向，y轴竖直向下。 落地时，物体在水平方向的分速度 落地时，物体在竖直方向的分速度： 由此解出 查表得： 物体落地时速度与水平地面的夹角θ是55° (2)平抛运动速度变化的规律： 规律：平抛运动任意相等时间 Δt 内的速度变化量相同。 Δv = gΔt 方向恒为竖直向下 B O x y Δt v0 v1 A v2 v3 Δt C O x y Δv v0 v1 v2 v3 Δv vy1 vy3 vy2 Δv v Δｖ 【例3】、（多选）关于平抛运动，下列说法正确的是(　　) A．平抛运动是一种变加速运动 B．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C．做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 CD 二、平抛运动的位移 （2）位移的方向： 平抛运动在竖直方向分位移： 平抛运动在水平方向分位移： （1）合位移: l O x y P (x,y) B A v0 ɑ 注意：α为位移偏向角，指的是位移与水平方向的夹角． 平抛运动的位移 （一） 3.结论：平抛运动的轨迹是一条抛物线。 1.水平方向：匀速直线运动 2.竖直方向：自由落体运动 消去 t 得： B A 平抛运动的轨迹 （二） 【例4】.(单选)如图，高为h=1.25 m的平台上覆盖一层薄冰，现有一质量为60 kg的滑雪爱好者以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°(重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力)。由此可知下列各项正确的是(　　) A.滑雪者在平台上的速度大小是5 m/s B.滑雪者的位移大小是2.5 m C.滑雪者在空中运动的时间为1 s D.着地时滑雪者的速度大小是5 m/s A 【例5】. 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。 （2）小球落地点与释放点之间的水平距离 三、平抛运动的规律 1.决定平抛运动在空中运动时间的因素是什么？ 即平抛物体在空中的飞行时间仅取决于下落的高度，与初速度v0无关。 2.决定水平位移大小的因素是什么？ 即水平距离与初速度v0和下落的高度h有关，与其他因素无关。 3.决定落地速度大小的因素是什么？ 由水平方向做匀速直线运动，和竖直方向做自由落体运动，可得 由勾股定理得 落地速度也即与初速度v0又和下落高度h有关。 4、平抛运动的两个重要推论推论 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,