5.4 抛体运动的规律 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

人教版必修第二册 —— 第五章 抛体运动 5.4 抛体运动的规律 1.如图所示，墙壁上落着两支飞镖，它们是从同一位置水平射出的，A处飞镖与竖直墙 壁成53°，B处飞镖与竖直墙壁成37°，两者相距为d。假设飞镖的运动是平抛运动， 则射出点离墙壁的水平距离为________。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) 24d/7 预习检测 安徽省宁国中学 史俊志 2.某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝 光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合， A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是(　　) A．相邻位置运动员重心的速度变化相同 B．运动员在A、D位置时重心的速度相同 C．运动员从A到B和从C到D的时间相同 D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间 A 知识回顾 经过上节课，我们已经知道，平抛运动在水平方向分运动是匀速直线运动，竖直方向分运动是自由落体运动。你能从理论上解释这是为什么吗？ 分析物体的速度与时间的关系的思路： 受力分析 mg v0 水平方向 合力为0，做匀速直线运动 竖直方向 合力重力，做自由落体运动 平抛运动的速度 4.速度方向： 1.水平方向： 2.竖直方向： 3.合速度： 能否用v＝v0＋gt求P点的速度? α vx = v0 vy v O x y v0 P (x,y) 5.速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下. 典例解析 【例题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。 【解析】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。 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° 1.位移 2.轨迹 V0 mg ——抛物线 平抛运动的位移与轨迹 安徽省宁国中学 史俊志 例3.从某一高度水平抛出一物体，它落地是速度是50m/s,方向与水平方向成530角，不计空 气阻力，g取10m/s2求： (1)抛出点的高度和水平射程； (2)抛出后3s的速度； (3)抛出后3s内的位移； 安徽省宁国中学 史俊志 例5.如图，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体 运动的初速度Va,Vb,Vc的关系和三个物体运动的时间ta,tb,tc的关系分别是( ) A．Va>Vb>Vc ta>tb>tc B．Va<Vb<Vc ta=tb=tc C．Va<Vb<Vc ta>tb>tc D．Va>Vb>Vc ta<tb<tc 总结：如果只需要对平抛运动的各物理量进行定性的比较，解题时可作出平抛运动 的轨迹，控制水平位移或竖直位移相同，找到时间的定性关系，再进一步确 定其他物理量之间的定性关系。 C 安徽省宁国中学 史俊志 例6.如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点正上方O点以速度v水平抛出一 个小球落在斜面上b点,若小球从O点以速度2v水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面 上的( ) A. b与c之间某一点 B. c点 C. c与d之间某一点 D. d点 A 安徽省宁国中学 史俊志 平抛运动的两个重要推论 V0 mg 1.速度偏角正切值tanα是位移偏角正切值tanβ的两倍。 2.速度方向的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点。 一般的抛体运动 物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方，在运动过程中只受重力，这种情况常称为斜抛运动。 1.斜抛运动： 2.运动性质： 水平方向 竖直方向 ——匀速直线运动 ——竖直上抛运动 匀变速曲线运动 安徽省宁国中学 史俊志 位移： 轨迹： 速度： 3.运动分析 V0 θ 射高： 射程： 速度对称 时间对称 轨迹对称 对称性 安徽省宁国中学 史俊志 例10.一足球运动员开出角球，球的初速度是20m/s，初速度方向跟水平面的夹角是37°， 斜向上．如果球在飞行过程中，没有被任何一名队员碰到，空气阻力不计，g取 10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6．求： （1）落点与开出点之间的距离； （2）球在运动过程中，离地面的最大高度． 安徽省宁国中学 史俊志 例11.据史载，战国时期秦楚之战中就有使用投石机的战例。最初的投石机结构很简单,一 根巨大的杠杆，长端是用皮套或木筐装载的石块，短端系上几十根绳索，当命令下 达时，数十人同时拉动绳索,利用杠杆将石块抛出。某学习小组用如图所示的模型演 示抛石过程。质量m=1kg的石块装在长臂末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处 于静止状态。现对短臂施力，当长臂转到与竖直方向夹角为θ=530时立即停止转动, 石块以vo=20 m/s的速度沿垂直长臂方向被抛出后打在地面上，石块抛出点P离地面高 度h=1.65m，不计空气阻力求: (1)抛出后石块距离地面的最大高度; (2)在石块运动轨迹最高点左侧竖立一块长度L=3.2m的木板充当城墙挡住石块,木板 离石块抛出点的最近距离。 安徽省宁国中学 史俊志 例12.如图所示，某同学在篮筐正前方跳起投篮．跳投过程中，篮球离开手时速度大小 为 ，方向与水平夹角为450，距离地面高h=2.45m，到篮筐水平距离为x=2.4m，最 终篮球恰好落入篮筐。将篮球视为质点，忽略篮筐大小及空气阻力。 （1）求篮球从投出到最高点所用的时间； （2）求篮球进入篮筐时的速度大小及与水平方向的夹角（可用正切值表示）； $