高中物理4 抛体运动的规律教课课件ppt

这是一份高中物理4 抛体运动的规律教课课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了观图助学，匀速直线，平抛运动的速度，v0t，平抛运动的轨迹，抛物线，斜向上，斜向下，cosθ，sinθ等内容，欢迎下载使用。

知识点一　平抛运动的速度
观察下列物体的(排球、子弹、摩托车)抛出时的速度方向。
以速度v0沿水平方向抛出一物体，物体做平抛运动。以抛出点为原点，以初速度v0的方向为x轴方向，竖直向下的方向为y轴方向，建立平面直角坐标系。
1.水平方向：不受力，为____________运动，vx＝v0。2.竖直方向：只受重力作用，_____＝ma即a＝____所以vy＝_______
[思考判断](1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。( )(2)平抛运动中要考虑空气阻力的作用。( )(3)平抛运动的初速度与重力方向垂直。( )(4)做平抛运动的物体初速度越大，落地时竖直方向的速度越大。( )
平抛运动的特点(1)初速度沿水平方向。(2)只受重力作用。
采用“化曲为直”的方法
平抛运动的物体，下落过程中速度的方向越来越接近竖直方向，但因为水平初速度不变，所以合速度的方向永远不可能达到竖直。
知识点二　平抛运动的位移与轨迹1.平抛运动的位移
[思考判断](1)平抛运动的轨迹是抛物线，速度方向时刻变化，加速度方向也时刻变化。( )(2)做平抛运动的物体质量越大，水平位移越大。( )(3)从同一高度水平抛出的物体，不计空气阻力，初速度大的落地速度大。( )
数学中把二次函数的图线叫作抛物线。
知识点三　一般的抛体运动[观图助学]
左图中投出去的标枪做什么运动？右图中投出去的篮球做什么运动？
1.定义：初速度沿__________或_________方向的抛体运动。
2.初速度：vx＝v0____________，vy＝v0___________。3.性质：斜抛运动可以看成是水平方向的____________运动和竖直方向的__________或____________运动的合运动。
[思考判断](1)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。( )(2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。( )(3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。( )
斜上抛运动的对称性①时间对称：相对于轨迹最高点，上升时间等于下降时间。②速度对称：相对于轨迹最高点，对称的两点速度大小相等。③轨迹对称：相对于过最高点的竖直线运动轨迹左右对称。
核心要点一　平抛运动特点的理解
1.平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动。2.平抛运动的特点(1)受力特点：只受重力作用，不受其他力或其他力忽略不计。(2)运动特点 ①加速度：为自由落体加速度g，大小、方向均不变，故平抛运动是匀变速运动。②速度：大小、方向时刻在变化，平抛运动是变速运动。(3)轨迹特点：运动轨迹是抛物线。
(4)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，如图所示。
[试题案例][例1] 关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是(　　)A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B.平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.平抛运动的物体质量越小，落点就越远，质量越大，落点就越近
解析　做平抛运动的物体除了受自身重力外，不受其他外力，A错误；平抛运动轨迹是抛物线，它的速度方向不断改变，物体的加速度是重力加速度，故平抛运动是匀变速曲线运动，B错误；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，C正确；平抛运动的运动情况与物体的质量无关，在相同高度的情况下，初速度越大，落点就越远，D错误。答案　C
[针对训练1] (多选)物体在做平抛运动时，在相等时间内，相等的量是(　　)A.速度的增量 B.加速度C.位移的增量 D.位移
核心要点二　平抛运动规律的应用
答案　在空中运动的时间相同，但落地速度不同。
[观察探究]　球场上，运动员多次从同一高度以不同的水平速度击出网球。若网球均落在同一水平面上，每次网球在空中运动的时间相同吗？落地速度相同吗？
[探究归纳]平抛运动中几个重要的物理量
[试题案例][例2] 如图所示，滑板运动员以初速度v0从离地高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，下列表述正确的是(　　)
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
方法总结　求解平抛运动问题的方法一般情况下，将平抛运动进行分解，若已知的是速度则分解速度，若已知的是位移则分解位移。
[针对训练2] 如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8 m，水平距离为8 m，则运动员跨过壕沟的初速度至少为(取g＝10 m/s2)(　　)
A.0.5 m/s B.2 m/sC.10 m/s D.20 m/s
[例3] (2017·全国卷Ⅰ，15)发球机从向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是(　　)
核心要点三　两个(或多个)平抛物体运动的比较
A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
[针对训练3] (2019·漳州高一检测)(多选)如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则(　　)
A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平初速度比b的大D.b的水平初速度比c的小
核心要点四　斜抛运动的理解[问题探究]　
体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等(如图所示)，都可以看做是斜上抛运动。
以抛出的铅球为例：(1)铅球离开手后，如不考虑空气阻力，其受力情况、速度有何特点？(2)铅球在最高点的速度是零吗？答案　(1)不考虑空气阻力，铅球在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，加速度为g，其初速度不为零，初速度方向斜向上方。(2)不是。由于铅球在水平方向做匀速运动，所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度。
[探究归纳]　1.受力特点：斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g。2.运动特点：物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线。3.速度变化特点(1)水平方向：速度不变。(2)竖直方向：加速度为g，速度均匀变化，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt，方向均竖直向下。(3)最高点的速度：不为零且等于水平方向的分速度。
[试题案例] [例4] (多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则(　　)
A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C.B在最高点的速度比A在最高点的大D.B在落地时的速度比A在落地时的大
解析　A、B两球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度即为重力加速度，A项错误；在竖直方向上做竖直上抛运动，由于上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以两小球在空中飞行的时间相等，B项错误；由于B球的水平射程比A球的大，故B球的水平速度及落地时的速度均比A球的大，C、D项正确。答案　CD
方法总结　斜上抛运动问题的分析技巧(1)斜上抛运动问题可用运动的合成与分解进行分析，即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。(2)运动时间及射高由竖直分速度决定，射程由水平分速度和抛射角决定。(3)由抛出点到最高点的过程可逆向看作平抛运动来分析。
[针对训练4] 做斜抛运动的物体，到达最高点时 (　　)A.速度为零，加速度不为零B.速度为零，加速度也为零C.速度不为零，加速度也不为零D.速度不为零，加速度为零
解析　做斜抛运动的物体到达最高点时，竖直分速度为零，水平分速度不为零，运动过程中始终仅受重力作用，所以有竖直向下的重力加速度g，故C正确。答案　C
核心要点五　生活中的平抛运动平抛运动规律常与生活及体育运动中的有些骑射、球类运动相联系，足球有球门(正方形)的限制，乒乓球、排球、网球等都有中间网及边界问题，要求球既能过网，又不能出边界等问题；在该类问题中对某一物理量(球速、击球高度等)往往要有一定的范围限制，在解答这类问题时，确定临界状态，画好运动轨迹，是解决问题的关键。
[例5] “套圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏，如图所示。假设某小孩和大人站立在线外，某次套圈时他们在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，并恰好套中前方同一物体。设圆环的运动可以视为平抛运动，则(　　)A.大人抛出的圆环运动的时间较短B.大人应以较小的速度抛出圆环C.小孩抛出的圆环发生的位移较大D.小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量较小
甲　　　　　　　　　　　乙
[针对训练6]　(多选)如图所示是乒乓球发射器示意图，发射口距桌面高度为0.45 m，假定乒乓球水平射出，落在桌面上与发射口水平距离为2.4 m的P点，飞行过程中未触网，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则(　　)
A.球下落的加速度逐渐变大B.球从发射口到桌面的时间为0.3 sC.球从发射口射出后速度不变D.球从发射口射出的速率为8 m/s