5.4抛体运动的规律-2023-2024学年高一物理同步精讲课件（人教版2019必修第二册）

5.4 抛体运动的规律 抛体运动 平抛运动的速度 平抛运动的位移与轨迹 斜抛运动 目录 CONTENTS 1 2 4 3 掷出的标枪 飞跃的汽车 投射的篮球 课前导航 抛体运动 1. 定义：以一定的初速度将物体抛出，如果物体只受重力的作用，这时 的运动叫做抛体运动。 2. 分类： v0 v0 v0 竖直上抛运动 平抛运动 斜抛运动 （竖直下抛运动） 平抛运动： 1、定义：沿水平方向的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力作用，这时的运动叫平抛运动。 2、条件：①初速度水平 ②只受重力作用 3、性质： ①初速度沿水平方向 ②只受重力作用 ③运动轨迹是曲线 匀变速 曲线运动 平抛运动 水平方向为匀速直线运动 竖直方向为自由落体运动 ①初速度沿水平方向 ②只受重力作用 水平抛出的石子 vx vy v O x y v0 P (x,y) 时间为t时，物体运动到点P处 h 平抛运动的速度 2.运动的分解 1.建立坐标系 3.运动的合成 【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 。 练一练： 平抛运动的速度 练一练： 平抛运动的位移与轨迹 l O x y P (x,y) B A v0 时间为t时，物体运动到点P处 抛物线 2.运动的分解 1.建立坐标系 3.运动的合成 α 【例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。 练一练： 平抛运动的位移与轨迹 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， 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，则满足 所以小球落地的时间 （2）因此，小球落地点与释放点之间的水平距离 小球落地的时间为2s，落地点与释放点之间的水平距离为4m 练一练： 平抛运动的几个结论 1.运动时间t= ，即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.落地的水平距离x=v0 ，即落地的水平距离与初速度v0和下落高度h有关，与其他因素无关。 3.落地速度v= ，即落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关。 平抛运动的几个结论 4.做平抛（或类平抛）运动的物体，设其末速度方向与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为α，则在任意时刻、任意位置有tanθ =2 tanα。 5.做平抛（或类平抛）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。 证明：设平抛物体的初速度为v0，从抛出点（原点O） 到A点的时间为t，A点的坐标为（x，y），B点的坐标为（x′，0），tanθ=2tan α 速度与水平方向上的夹角 和位移与水平方向上的夹角 的关系： α vx vy v O x y v0 P (x,y) 速度偏转角 位移偏转角 教物理的小王老师 Physics teacher Miss Wang 斜抛运动 1、定义：将物体用一定的初速度沿斜上方抛出去，仅在重力作用下物体所做的运动叫做斜抛运动。 斜抛运动： 2、条件：①初速度斜向上方 ②只受重力作用 3、性质： 斜抛运动只受重力作用，初速度斜向上方，所以斜抛运动是匀变速曲线运动。 斜抛运动水平方向不受力，所以水平方向应做匀速直线运动。 竖直方向受到重力的作用，所以竖直方向应做竖直上抛运动。 斜抛运动分解： ①水平方向的匀速直线运动。初速度： v0x=v0cosθ ②竖直方向上的竖直上抛运动。初速度： voy=v0sinθ 斜抛运动的规律 1.任意时刻t 物体的位置： 2.任意时刻t 物体的速度： 3.注意斜抛运动中的对称关系：速度对称 角度对称 时间对称 1.射程:从抛出点到落地点的水平距离。用 X 表示。 2.射高:从抛出点的水平面到轨迹最高点的高度。用Y 表示。 3.飞行时间:从抛出到落地所用的时间。用 T 表示。 斜抛运动的规律 20 T、Y:取决于竖直方向的分运动 （与vy有关）。 v0一定，当θ=45°时，X最大。 飞行时间 射高 射程 斜抛运动的规律 21 例3 在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成 45°的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，