第04讲 抛体运动的规律（第2课时）（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第五章 抛体运动 5.4 抛体运动的规律 人教版(2019)必修 第二册 （第2课时） Directory 目录 与斜面结合的平抛运动 01 新课引入 03 02 平抛运动的推论 平抛运动的临界问题 04 课堂练习 05 conclusion 新课引入 01 复习与回顾 (1)平抛运动与斜抛运动的特点是什么。 (2)平抛运动的速度和位移的基本规律都有哪些？表达式如何书写？ (3)斜抛运动的速度和位移的基本规律都有哪些？表达式如何书写？ conclusion 平抛运动的推论 02 思考与讨论 (1)请你计算证明做平抛运动的物体在任意时刻速度的反向延长线是否一定通过此时水平位移的中点？ (2)做平抛运动的物体在某时刻，其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，请你计算证明tanθ与tanα存在怎样的关系？ 速度偏向角的正切值： 推导： 速度方向反向延长后： 所以： 推论一：速度的反向延长线过水平位移的中点 速度偏向角的正切值： 推导： 位移偏向角的正切值： 所以：tanθ＝2tanα 推论二：tanθ＝2tanα conclusion 与斜面结合的平抛运动 03 思考与讨论（斜面内的平抛运动） (1)物体从斜面顶点抛出后，落到斜面上，此过程物体的位移与水平方向的夹角与斜面夹角是何种关系？ (2)如何求解物体从抛出至落到斜面的时间？你有几种方式？ (3)物体落到斜面上时，速度与水平方向夹角与斜面夹角有何种关系？ 思考与讨论（斜面内的平抛运动） (4)当满足什么条件时，物体离斜面最远，从抛出经历了多长时间？ (5)对于斜面内的平抛运动我们除了水平和竖直两个方向分析的方法以外，我们是否也可以沿斜面和垂直于斜面分析呢？ (6)如果我们沿斜面和垂直于斜面分析平抛运动，此时物体沿斜面方向做什么运动？垂直于斜面做什么运动？ 思考与讨论（斜面内的平抛运动） (7)如果我们应用第(7)问的结论，我们是否可以求出物体离斜面最远的时间和距离？ (8)如果我们应用第(7)问的结论，我们是否可以求出物体离抛出点的距离呢？ 【例1】2022年冬奥会在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员从雪坡顶端先后两次分别以初速度、沿水平方向飞出，均落在雪坡上。若，不计空气阻力，运动员可视为质点，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动员两次在空中飞行的时间之比为 B．运动员两次落在斜面时的速度之比为 C．运动员两次落在雪坡上的速度方向不相同 D．运动员两次下落的高度之比为 B 【答案】B 【详解】A．根据平抛运动规律可得，根据几何关系有整理可得可知运动员两次在空中飞行的时间之比为故A错误； C．落在雪坡上的速度方向与水平方向夹角正切值满足可知该夹角为定值，故两次落在雪坡上的速度方向相同，故C错误； B．落在斜面时的速度运动员两次落在斜面时的速度之比为，B正确； D．竖直方向根据可知运动员两次下落的高度之比为故D错误。故选B。 思考与讨论（斜面外的平抛运动） (1)物体从斜面外一点抛出后，落到斜面上时速度垂直于斜面，此时速度与竖直方向夹角与斜面夹角有何种关系？ (2)如何求解物体从抛出至落到斜面的时间？ 思考与讨论（斜面外的平抛运动） (3)若物体从斜面外的一点抛出，则当物体落到斜面上时，若位移方向与斜面垂直，此过程的时间如何求？ 【例2】如图所示，以＝3m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ＝37°的斜面上，，以下结论中正确的是（　　） A．物体飞行时间是s B．物体飞行时间是0.4s C．物体下降的距离是1m D．物体撞击斜面时的速度大小为4m/s B 【答案】B 【详解】AB．根据题意可知，小球垂直撞在斜面上，小球的速度方向如图所示，  由几何关系可知，速度与水平方向的夹角为根据平抛运动规律，水平方向上竖直方向上小球垂直撞在斜面上解得，故A错误，B正确； C．物体下降的距离是故C错误； D．物体撞击斜面时的速度大小为故D错误。故选B。 conclusion 平抛运动的临界问题 04 1．平抛运动中临界问题的两种常见情形 (1)物体的最大位移、最小位移、最大初速度、最小初速度； (2)物体的速度方向恰好达到某一方向。 2．解题技巧：在题中找出有关临界问题的关键字，如“恰好不出界”“刚好飞过壕沟”“速度方向恰好与斜面平行”“速度方向与圆周相切”等，然后利用平抛运动对应的位移规律或速度规律进行解题。 平抛运动临界问题的基本规律 【例3】如图所示，窗子上、下沿间的高度，墙的厚度，某人在离墙壁距离、距窗子上沿处的P点，将可视为质点的小物件以速度v水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取，不计空气阻力，则v的取值范围是（    ） A． B． C． D． C 【答案】C 【详解】若小物件恰好经窗口上沿，则有，解得若小物件恰好经窗口下沿，则有，解得所以故选C。 conclusion 课堂练习 05 D 【答案】D 【详解】设当将小球以初速度平抛时，在斜面上的落点与抛出点的间距为L，则由平抛运动的规律得，整理得若设落到斜面上时小球速度方向与竖直方向的夹角为r，则有是恒量，与初速度无关也是恒量，可知到达斜面时速度方向与斜面的夹角不变。故选D。 2．如图所示，小球以初速度正对倾角为的斜面水平抛出，若小球到达斜面时位移方向垂直于斜面，则其飞行时间为（重力加速度为g，不计空气阻力）（    ） A． B． C． D． D 【答案】D 【详解】过抛出点作斜面的垂线，如图所示，当小球落在斜面上的B点时，位移方向垂直于斜面，设小球运动的时间为t，则水平方向有竖直方向有由几何知识得解得故选D。 3．如图所示是排球场地的示意图。排球场ABCD为矩形，长边，前场区的长度为，宽，网高为h。在排球比赛中，对运动员的弹跳水平要求很高。如果运动员的弹跳水平不高，运动员的击球点的高度低于某个临界值，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越界，不计空气阻力，重力加速度为g下列说法正确的是（　　） A．若在底线CD正上方沿垂直AB水平击球，临界高度为 B．若在底线CD的D点正上方的临界高度沿场地对角线水平击球，击球的速度为 C．若在前、后场区的分界线EF正上方沿垂直AB水平击球，临界高度为 D．若在前、后场区的分界线的E点正上方水平击球，沿着A点方向击球时的临界高度最大 C 【答案】C 【详解】A．若在底线CD正上方击球的临界高度为球既触网又出界，球打到触网点与打到AB线所用时间之比为，则下落高度之比为，所以临界高度与网高之比为，临界高度为，故A错误； B．若在底线CD的D点正上方的临界高度沿场地对角线方向水平击球，水平位移 下落时间击球的速度为故B错误； C．若在前、后场区的分界线EF正上方沿垂直AB方向水平击球，打到触网点与打到AB线所用时间之比为，则下落高度之比为，所以临界高度与网高之比为，则临界高度为，故C正确； D．由A项分析可知，临界高度与发球点到网的距离和发球，点到落，点的距离的比值有关，所以不管在EF正上方哪个位置、向哪个方向发球，这个比值都是相同的，所以临界高度也相同，故D错误。 故选C。 4．如图所示，某人从同一位置O以不同的水平速度投出三枚飞镖A、B、C，最后都插在竖直墙壁上，它们与墙面的夹角分别为60°、45°、30°，图中飞镖的方向可认为是击中墙面时的速度方向，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．三只飞镖做平抛运动的初速度一定满足 B．三只飞镖击中墙面的速度满足 C．三只飞镖击中墙面的速度满足 D．插在墙上的三只飞镖的反向延长线不会交于同一点 C 【答案】C 【详解】A．飞镖做平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，有x=v0t飞镖击中墙面的速度与竖直方向夹角的正切值为联立，解得α越大，v0越大，故有vA0>vB0>vC0故A错误； BC．根据平行四边形定则并结合几何关系，可得飞镖击中墙面的速度故vA=vC＞vB故B错误；C正确； D．飞镖做平抛运动，速度的反向延长线通过水平分位移的中点，而三只飞镖水平分位移的中点相同，故插在墙上的三只飞镖的反向延长线一定交于同一点。故D错误。 故选C。 5．如图，小球从加速滑道的不同位置由静止滑下，到达A点后会以不同的速度水平飞出，分别落在滑道的M、B和N点。已知滑道AB和BC倾斜角均为45°，并且M为AB的中点，M、N两点在同一水平面。不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A．三次在空中飞行时间之比为 B．三次的水平初速度大小之比为 C．落在M点的速度偏转角比落在B点的速度偏转角大 D．落在N点的时候速度方向恰好垂直斜坡BC B 【答案】B 【详解】A．轨迹1、3的高度相等，在空中飞行的时间相等；轨迹1、2的高度之比为1∶2，由所以时间之比为，综合可得故A错误； B．由几何关系，轨迹1、2、3的水平位移之比为由水平初速度之比为故B正确。 C．因为落在斜坡上的位移偏转角相同，速度偏转角也相同，故C错误； D．轨迹1的速度偏转角轨迹3的速度偏转角已知所以不与斜坡垂直，故D错误。故选B。 本节结束 谢谢观看 $$