人教版(2019)高一年级物理必修2同步备课系列5.4抛体运动的规律
目录平抛运动的速度1平抛运动的位移与轨迹2平抛运动的推论3一般的抛体运动3
新课引入在排球比赛中,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?
平抛运动的速度PART1
01.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mgv0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
02.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?αvx=v0vyvOxyv0P(x,y)
02.平抛运动的速度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.
03.典例解析【例题1】将一个物体以10m/s的速度从10m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10m/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。
03.典例解析落地时,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°
平抛运动的位移与轨迹PART2
01.平抛运动的位移COxytv0x=v0t位移方向αxy合位移水平分位移竖直分位移轨迹方程x=v0t能否用v2-v02=2gl求P点的位移?
02.实验思路物体在P点的坐标Oxyv0P(x,y)平抛运动的轨迹一条抛物线5.平抛运动轨迹:
平抛运动的推论PART3
01.运动时间与水平距离1.平抛运动时间:即平抛物体在空中的飞行时间仅取决于下落的高度,与初速度v0无关。2.落地的水平距离:即水平距离与初速度v0和下落的高度h有关,与其他因素无关。
02.两个重要的三角形v0xysvxvvy??d合位移:方向:位移偏向角合速度方向:速度偏向角两个有用的推论tanθ=2tanα?
03.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:速度方向反向延长后:所以:
4.典例探究【例题2】如图,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/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=20m,空气阻力忽略不计,g取10m/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。【解析】(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,x轴沿初速度方向,y轴竖直向下。
4.典例探究(1)设小球的落地点为P,下落的时间为t,则满足:所以小球落地的时间:(2)因此,小球落地点与释放点之间的水平距离
4.典例探究【例3】玩具轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h=3.6m,山坡倾角为37°,g取10m/s2,由此可算出()A.?炸弹的飞行时间为0.8s???????B.?轰炸机的飞行速度是8m/s
C.?轰炸机的飞行高度为5.2mD.?炸弹飞行的水平位移为3.6mA
4.典例探究【例4】(2021·浙江高一月考)如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v抛出一个小球,落在斜面上某处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为2v,则()A.小球的水平位移和竖直位移之比变为原来的2倍B.夹角α将变原来的2倍C.PQ间距一定为原来问距的2倍D.空中的运动时间变为原来的2倍D
一般的抛体运动PART4
1.观察与思考观察下面几项运动,标枪、篮球和铅球投掷出时,速度方向是否还是水平方向?投出后它们的轨迹直线还是曲线?投掷标枪急停跳投投掷铅球如果忽略空气阻力的影响,那么标枪、篮球和铅球的受力又有什么样的共同特点?
2.斜抛运动1.定义:如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向,而是沿斜上方或斜下方,且只受重力的作用,这样的抛体运动称为斜抛运动。2.性质:由于做斜抛运动的物体只受重力,且初速度与合外力不共线,故斜抛运动是匀变速曲线运动。
3.斜抛运动的分析(1)根据你所学习的研究平抛运动的知识,你认为如何研究斜上抛运动?(2)你是否可以大胆的猜测一下做斜上抛运动的物体,水平方向和竖直方向各做什么运动?你的依据是什么?(3)根据你对斜上抛运动的分析和对平抛运动的认识,你是否可以写出斜上抛运动在水平和