5.4.1 抛体运动的规律 课件-2024-2025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 第4节 抛体运动的规律 第1课时 平抛运动的规律和性质 回顾：平抛运动 2 物体做平抛运动的条件： 1 定义：将物体水平抛出，物体只在重力作用下的运动 （1）具有水平方向的初速度 （2）只受重力作用 性质：在竖直方向的分运动是自由落体运动， 在水平方向的分运动是匀速直线运动。 自由落体运动 匀速直线运动 （等效、同时） 抛体运动 以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用下的运动。 v0 v0 v0 竖直上抛运动 平抛运动 斜抛运动 v0 物体做抛体运动的轨迹：抛物线的一部分 描述运动的常用物理量： 位移 速度 加速度 时间 平抛运动的位移随时间变化的关系？运动轨迹如何？ 平抛运动的速度随时间变化的关系？ 平抛运动的加速度如何？ 物体开始做平抛运动直至落地所用的时间？ 平抛运动：只受重力作用 根据F=ma a=g，匀变速曲线运动 √ 研究方法——化曲为直 运动的合成与分解——将曲线运动分解成两个直线分运动处理 如何选取分解的方向？ 水平方向 竖直方向 自由落体运动 匀速直线运动 v1 x o y v0 G G ——受力方向（竖直）、初速度方向（水平） x y 从水平桌面边缘以一定的速度滚出的小球，试分析小球离开桌面后的运动。 先建立坐标系确定分解的方向，逐步分析每一分方向的运动情况。 ①平抛运动的速度 x y 水平方向：初速度v0， a=0 竖直方向：初速度0， a=g 真实运动的速度：合速度 vy vx v vy vx v 随着小球的下落，其速度越来越大 vy vx v 速度的方向该如何描述？ 规定速度与水平方向的夹角为θ（速度角） θ 随着 t 增大， θ 越来越大 θ 是无上限地增大吗？ 随着 t 增大， θ →90° 随着小球的下落，θ 越来越接近90°，物体运动的方向越来越接近竖直向下的方向，但永远达不到竖直向下的方向。 90° x -90° 小球速度的大小随时间变化的关系： 与 v=v0+at 对比：速度大小不随时间均匀变化，怎么解释？ 还需考虑速度的方向变化： vy2 v0 v2 vy1 v0 v1 vy3 v0 v3 v1 v2 v3 v0 速度（矢量）随时间均匀变化！ 平抛运动是一种匀变速曲线运动 x y 水平方向：初速度v0， a=0 竖直方向：初速度0， a=g 真实运动的位移：合位移 y x s ②平抛运动的位移与轨迹 y x s 位移的方向该如何描述？ 规定位移与水平方向的夹角为α（位移角） α 随着 t 增大， α 越来越大 （达不到的上限：90°） y x s 与速度角 θ 作对比： vy vx v θ 平抛运动的一个规律：速度角与位移角满足特定关系 运动的轨迹该如何描述？ 轨迹：y 随 x 的变化关系 消去中间变量：时间 t 平抛运动的轨迹：抛物线，形状仅由 v0 决定 v0越大，抛物线的开口越大，反之亦然 x y ③物体做平抛运动至落地所用的时间 水平方向： 竖直方向： 水平分位移 竖直分位移 小球落地的条件： 下落h的高度（桌面的高度） 落地时满足： 平抛运动的一个规律：落地用时仅由 h 决定，与 v0 无关 x y 竖直方向： 水平方向： 思考：改变 v0 ，将对小球的落地带来什么影响？ 下落高度h不变时， v0 越大，水平射程 x 越大 （ v0 影响小球的落地位置） 【总结】探讨平抛运动的速度、位移、落地时间的方法： 沿着水平方向、竖直方向对平抛运动进行分解， 先分别分析两个分方向的运动规律，再对两个分运动进行矢量合成。 x o y v0 G 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 真实的运动：合运动 沿水平方向、竖直方向的两个分运动相互独立、同时进行 自由落体运动 匀速直线运动 例：在飞机灭火演练中，离地 h=125 m 的高空，以大小为 v0=60 m/s 的速度水平飞行的飞机，释放了一枚灭火弹，灭火弹恰好落到地面上的着火点上，如图所示。不计空气阻力，g 取 10 m/s2，求灭火弹被释放后： (1)在空中运动的时间; (2)释放点与着火点水平距离. (1) (2) 思考：用枪水平地射击一个靶子(忽略空气阻力)，设子弹从枪口水平射出的瞬间，靶子从静止开始自由下落。 ①子弹能射中靶子吗？为什么？ ②子弹出射速度的不同将带来什么影响？ $$