5.4.1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

第五章 抛体运动 5.4.1 抛体运动的规律 人教版（2019） 授课人： 2022-2023学年高中物理同步备课必修第二册 1 导入新课 在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，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？ 求平抛运动的物体的位移和速度 速度和它在x、y方向上的分速度 θ叫速度偏转角 α 叫位移偏转角 v C O x y t θ vx vy v0 思（阅读教材14-15页） α 项目 速度规律 位移规律 水平方向 vx=_______ x=________ 竖直方向 vy=_______ y=________ 合运动 大小 v=_____________ s=______________ 方向 tanθ=______ tanα=______ 水平抛出的小球，从O点到C点时间为t 【例题】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。 议 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° 解：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。 【例题】 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。 分析: 忽略空气阻力，小球脱离无人机后做平抛运动，它在竖直方向的分运动是自由落体运动，根据自由落体运动的特点可以求出下落的时间，根据匀速直线运动的规律可以求出小球释放点与落地点之间的水平距离。 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如图所示，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. （2）因此，小球落地点与释放点之间的水平距离 θ叫速度偏转角 α 叫位移偏转角 评 项目 速度规律 位移规律 水平方向 vx=v0 x=v0t 竖直方向 vy=gt y= 合运动 大小 v= s= 方向 tanθ== tanα== 水平抛出的小球，从O点到C点时间为t 结论：平抛运动的轨迹是一条抛物线 tanθ= 2 tanα ①平抛运动中,某一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍。 ②平抛运动中,某一时刻速度的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点。 推论： 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 Δv Δv Δv B O x y Δt v0 v1 A v2 v3 Δt C Δt O x y v0 v1 v2 v3 vy1 vy3 vy2 平抛运动的速度变化特点 评 评 【例题】关于平抛运动，下列说法正确的是(　　) A．平抛运动是匀速运动 B．平抛运动是匀变速曲线运动 C．平抛运动是非匀变速运动 D．平抛运动的落地速度可能是竖直向下的 解析：做平抛运动的物体只受重力，其运动性质是匀变速曲线运动，加速度是重力加速度，故A、C、D三项错误，B项正确． B 【例题】(多选)对平抛运动的物体，若g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小(　　) A．水平位移 B．下落高度 C．落地时速度的大小和方向 D．落地时位移的大小和方向 解析：平抛运动的物体水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动．已知落地时速度大小和方向，则初速度为落地速度的水平分速度，故C项正确；若已知落地时位移的大小和方向，可求出物体下落的高度和水平位移，则可求出初速度，故D项正确． CD 【例题】如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度h处的平台末端水平飞出，落在水平地面上。忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点．下列说法中正确的是（　　） A.v0越大,运动员在空中运动时间越长 B.v0越大,运动员落地瞬间速度越大 C.运动员落地瞬间速度与高度h无关 D.运动员落地位置与v0大小无关 BCD C $$