第1章 第四节 生活和生产中的抛体运动(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2024-2025学年高一物理必修第二册（粤教版2019）

1.定义:将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力作用下物体所做的运动称为 抛体运动。 2.分类:根据初速度方向是竖直向上、竖直向下、水平或与水平方向成一定的夹 角,抛体运动可分为竖直上抛、竖直下抛、平抛和斜抛。 第四节　生活和生产中的抛体运动 1 | 抛体运动 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.模型 　　喷泉水柱由无数的水珠构成,如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力, 则水珠仅受重力作用,可将柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动。 2.运动规模 　　设喷泉水柱高度为h,水珠初速度大小为v0,重力加速度为g。取竖直向上为正 方向,以水珠从喷出至到达最高点为研究过程。根据匀变速直线运动速度与位移 的关系,有 - =2(-g)h。水珠到达最高点时vt=0,由此得出水柱高度h= 。由此 可知,对于柱形喷泉,它的高度主要由喷头的出水速度决定。 2 | 竖直上抛运动的应用——柱形喷泉 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.在自动化生产中,常常需要利用传送带将物品较准确地抛落到相应的位置,因此 需要应用抛体运动的相关知识。 2.用水平传送带输送的物体离开传送带后做平抛运动,设水平传送带运转速度为 v0,即物体做平抛运动的初速度为v0,设抛出点距离落点的高度为h,物体到达落点 前的水平位移为x。要让物体落在指定位置(xmin<x<xmax),传送带运转速度范围为: xmin <v0<xmax 。 3 | 平抛运动的应用——传送带输送 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.模型 　　把人体视作质点,人从起跳到落地,在忽略空气阻力的情况下,只受重力的作 用,人体做斜抛运动。 2.斜抛运动的研究方法 　　将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。 4 | 斜上抛运动的应用——跳远 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.一列“复兴号”列车正在匀加速直线行驶,某乘客在车厢里以一定的速度竖直 向上抛出一个小球,则小球在最高点时对地速度最大。( ✕ ) 小球在空中运动时,其水平方向的速度不变,而竖直方向上的速度是变化的,在最 高点竖直方向的速度为零,此时对地的速度最小,但不为零。 2.将甲、乙两物体从同一地点、在同一时刻竖直上抛,甲的初速度是乙的两倍,则 甲、乙上升的最大高度之比是1∶4。 ( ✕ ) 根据v2=2gh可知,甲、乙上升的最大高度之比是4∶1。 3.斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。( ✕ ) 知识辨析 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.运动规律 (1)速度公式:vt=v0-gt。 (2)位移公式:s=v0t- gt2。 (3)基本关系 ①上升到最高点的时间:t= 。 ②上升的最大高度:h= 。 ③从最高点回落到抛出点所用时间为 ,落回到抛出点的速度与抛出时速度大小 相等、方向相反。 1 竖直上抛运动 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 2.竖直上抛运动的对称性 (1)时间对称性:物体在上升和下降过程中通过同一竖直距离所用时间相等。 (2)速度对称性:物体在上升和下降过程中通过同一位置时速度大小相等、方向 相反。 3.研究竖直上抛运动的两种方法 (1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落 体阶段。 (2)全程法:将全过程视为初速度为v0、加速度a=-g的匀变速直线运动,必须注意物 理量的矢量性。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 斜抛运动的分析 　　斜上抛运动的图像如图所示: 2 斜抛运动 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 条件 ①只受重力作用; ②v0≠0且既不水平也不竖直 规 律 速 度 水平方向上:vx=v0 cos θ 竖直方向上:vy=v0 sin θ-gt(或vy=v0sin θ+gt) 位 移 水平方向上:x=v0 cos θ·t 竖直方向上:y=v0 sin θ·t-  gt2(或 y=v0 sin θ·t+  gt2) 轨迹 是一条抛物线,y=x tan θ-   位移 s= ,tan β= ,x=s cos β,y=s sin β 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 特点(以斜上抛为例) 速度 ①v= ,tan α= ,vx=v cos α,vy=v sin α; ②速率先减小后增大,在最高点速率最小,速度水平,vmin=vx=v0 cos θ 射程 x= ,θ=45°时射程最大 射高 y=  时间 到最高点所用时间t= =   对 称 性 ①轨迹关于过最高点的竖直线轴对称; ②同一高度速率相等; ③从某一点到最高点的时间与从最高点下降至该高度的时间相等 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念  典例　链球是田径运动中利用双手投掷的竞赛项目,运动员两手握着链球上铁 链的把手,人转动带动链球旋转,最后链球脱手而出。如图,某次训练中链球脱手 速度方向与水平面成θ角斜向上飞出【1】,经过时间t落地,测得落地点与脱手时人 所在位置间水平距离为s0【2】,已知人手臂长度为l1,链球铁链长度为l2,求: (1)链球脱手时速度大小v0; (2)链球脱手时离地面的高度h。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取　【1】链球脱手后做斜上抛运动。 【2】落地点与脚之间的距离为s0,不等于水平位移大小。 思路点拨    (1)根据链球运动特点,画出链球做斜上抛运动时水平位移x与s0、l1+l2 之间的关系图【3】; (2)根据运动的合成与分解规律【4】,求解链球脱手时速度大小v0和离地面的高度h。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)链球脱手后做斜上抛运动,根据题意画出链球的水平位移x、落地点与 脱手时人所在位置间水平距离、人手臂长l1及链球铁链长l2之间的关系,如图所示 (由【3】得到)   由几何关系可知x= (由【2】和【3】得到) 链球的水平位移x=v0 cos θ·t(由【1】和【4】得到) 联立解得v0=  (2)在竖直方向-h=v0 sin θ·t- gt2(由【1】、【4】得到) 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 解得h= gt2- ·tan θ 答案    (1)  (2) gt2- ·tan θ 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 $$