《2020版高中物理人教必修2课件：5.2 平 抛 运 动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高中物理人教必修2课件：5.2 平 抛 运 动（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 平 抛 运 动 一 抛体运动 思考 2018年全国女子垒球锦标赛在贵州省黔西南 州义龙新区举行 垒球投掷后在空中做什么运动 这种运动有什么特点 提示 垒球投掷后在空中做抛体运动 有初速度 且只 受重力 1 抛体运动 以一定的速度将物体抛出 物体只受重 力的运动 2 平抛运动 1 特点 初速度沿 只受 2 运动性质 水平方向 重力 匀变速曲线运动 二 平抛运动的规律 思考 动物管理员用麻醉枪 水平射击逃脱笼子的松鼠 假 设子弹从枪口射出的瞬间 松 鼠从静止开始自由下落 请问松鼠能躲开麻醉枪的射 击吗 提示 松鼠不能躲开麻醉枪的射击 三 一般的抛体运动 1 抛体运动的方向 初速度方向 或 2
2、运动性质 由于物体只受重力 所以抛体运动是 3 分析方法 斜抛运动可以看成是水平方向的 和竖直方向的 的合运动 斜向上斜向下 匀变 速曲线运动 匀速直线 运动匀变速直线运动 4 初速度 水平方向 竖直方向 vx v0cos vy v0sin 以下描述中符合科学事实的有 抛体运动是匀变速曲线运动 物体做平抛运动的时间由水平位移决定 物体做平抛运动的合速度方向可能竖直向下 物体做平抛运动时 在相等的时间内速度的变化量相 等 做平抛运动的物体 初速度越大 在空中运动的时间 越长 物体做斜抛运动到达最高点时 速度为零 一 平抛运动 项项目物理特性 理想化特点 物理上提出的平抛运动动是一种理想 化的模型
3、 即把物体看成质质点 抛出 后只考虑虑重力作用 忽略空气阻力 速度 平抛运动动的速度大小和方向都不断 改变变 故它是变变速运动动 项项目物理特性 加速度 平抛运动动的加速度为为自由落体加速 度 恒定不变变 故它是匀变变速曲线线运 动动 速度变变化 做平抛运动动的物体任意相等时间时间 内 速度变变化量相等 均为为 v g t 方 向竖竖直向下 思考 讨论 情境 2018年10月12日 2018年全国棒球锦标赛在天津 团泊体育中心棒球场拉开帷幕 讨论 1 棒球沿水平方向击出后 在忽略空气阻力的情况下 受到什么力的作用 模型建构 提示 重力 2 此后棒球将做什么运动 模型建构 提示 平抛运动 典例示
4、范 2019 厦门高一检测 关于平抛物体的运动 下列说 法正确的是世纪金榜导学号 A 初速度越大 物体在空中运动的时间越长 B 物体落地时的水平位移与初速度无关 C 物体只受到重力作用 是a g的变速运动 D 物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 解析 选C 平抛运动的时间由高度决定 根据t 知 高度越大 飞行的时间越长 与初速度无关 故A错误 水平位移x v0t v0 可知 水平位移与初速度和抛出 点的高度都有关 故B D错误 做平抛运动的物体只受重 力作用 加速度等于g不变 故C正确 定向训练 1 多选 在空气阻力可忽略的情况下 下列物体的运动 可视为平抛运动的是 A 沿水平方向扣出的排
5、球 B 沿斜向上方投出的篮球 C 沿水平方向抛出的小石子 D 沿竖直方向向上抛出的橡皮 解析 选A C 沿水平方向扣出的排球 相对地面有 水平初速度 且只受重力 故是平抛运动 故A项正确 沿 斜向上方投出的篮球的初速度不是沿水平方向 所以不 是平抛运动 故B项错误 沿水平方向抛出的小石子相对 地面有水平初速度 且只受重力 故是平抛运动 故C项 正确 沿竖直方向向上抛出的橡皮的初速度沿竖直方向 故不是平抛运动 故D项错误 2 多选 2019 福州高一检测 下列关于平抛运动的 说法中正确的是 A 平抛运动是非匀变速运动 B 平抛运动是匀变速曲线运动 C 平抛运动的物体落地时的速度有可能是竖直向下的
6、 D 平抛运动的水平距离 由抛出点高度和初速度共同决 定 解析 选B D 平抛运动是仅受重力的匀变速曲线 运动 故A错误 B正确 落地时的速度由水平方向与竖 直方向的速度合成 一定不是方向竖直向下 故C错误 水平方向做匀速直线运动 x v0 故D正确 补偿训练 人站在平台上水平抛出一球 球离手的初速度为v0 落地 时速度为v1 空气阻力不计 图中正确地表示了速度的 变化过程的是 解析 选B 因为平抛运动在水平方向上为匀速直线 运动 竖直方向上为自由落体运动 水平分速度不变 所 以速度的变化量等于竖直方向上速度的变化量 根据 v g t 知球的速度变化量的方向与g的方向相同 总 是竖直向下 故B
7、项正确 A C D项错误 二 平抛运动规律 1 平抛运动的研究方法 研究平抛运动通常采用 化曲 为直 的方法 即将平抛运动分解为竖直方向上的自由 落体运动和水平方向上的匀速直线运动 2 平抛运动的规律 速 度位 移 水平 分运 动动 水平速度 vx v0 水平位移x v0t 竖竖直 分运 动动 竖竖直速度 vy gt 竖竖直位移y gt2 速 度位 移 合运动动 大小 v 方向 与水平方向 夹夹角为为 tan 大小 s 方向 与水平方向 夹夹角为为 tan 图图 示 3 平抛运动时间的求解方法 1 利用水平位移或竖直位移求解时间 根据水平方向 x v0t或竖直方向y gt2可求解时间 2 利用
8、竖直分速度可求解时间 先求出竖直分速度 再 根据vy gt可求解时间 3 利用匀变速直线运动的推论 y gT2可求解时间 思考 讨论 情境 由静止释放后的小球将从桌子的边缘沿水平方 向飞出 开始做平抛运动 讨论 1 做平抛运动的小球的受力特点 物理观念 提示 水平方向不受力 竖直方向只受重力 2 为了研究方便 我们可以将平抛运动转化为哪两个 方向的直线运动 科学思维 提示 可以转化为水平方向的匀速直线运动和竖直方向 的自由落体运动 典例示范 某同学在操场练习投篮 设某次投篮篮球最后正好垂 直击中篮板 击中点到篮球脱手点高度大约为 0 45 m 同学离篮板的水平距离约为3 m 忽略 空气阻力的影
9、响 g取10 m s2 则篮球出手时的速度 大约为世纪金榜导学号 A 14 21 m s B 6 25 m s C 8 16 m sD 10 44 m s 审题关键 序 号 信息提取 逆过程为平抛 运动 竖直位移为 0 45 m 水平位移为3 m 解析 选D 因篮球最后正好垂直击中篮板 则研究 逆过程为平抛运动 根据平抛运动的规律可得 x v0t h gt2可得t 0 3 s v0 m s 10 m s 则篮球出手时的速度大约为v m s 10 44 m s 故D正确 定向训练 1 2019 南昌高一检测 飞镖 比赛是一项极具观赏性的体育 比赛项目 IDF 国际飞镖联合 会 飞镖世界杯赛上 某
10、一选手 在距地面高h 离靶面的水平距离L处 将质量为m的飞 镖以速度v0水平投出 结果飞镖落在靶心正上方 若只 改变h L m v0四个量中的一个 可使飞镖投中靶心 的是 不计空气阻力 A 适当减小v0B 适当提高h C 适当减小mD 适当减小L 解析 选A 欲击中靶心 应该使h减小或飞镖飞行的 水平位移增大 飞镖飞行中竖直方向y gt2 水平方 向L v0t 得y 使L增大或v0减小都能增大y 故A正 确 平抛运动与质量无关 C错误 2 2019 盘锦高一检测 如图所 示 A B两个平台水平距离为 7 5 m 某同学先将一个小球从 A平台边缘以v0 5 m s 的速度水 平抛出 结果小球落在
11、了B平台左侧下方6 25 m处 重 力加速度g取10 m s2 忽略空气阻力 要使小球从A平台 边缘水平抛出能落到B平台上 则从A平台边缘水平抛出 小球的速度至少为 A 6 m sB 7 5 m s C 9 m sD 11 25 m s 解析 选B 由平抛运动的规律可知 x v01t1 h 6 25 m 当小球恰能落到平台B上时 x v02t2 h 联立解得 v02 7 5 m s 故B正确 补偿训练 1 以速度v0水平抛出一小球 忽略空气阻力 当小球 的水平速度与竖直速度大小相等时 水平位移与竖直位 移的比值是 A 1 1 B 2 1 C 1 2 D 1 4 解析 选B 根据平抛运动规律 且
12、水平速度与竖直 速度大小相等 即 v0 gt 得下落时间t 水平方向 匀速直线运动位移x v0t 竖直方向 自由落体运动 位移y 则水平位移与竖直位移之比x y 2 1 故A C D项错误 B项正确 2 从某一高度平抛一物体 抛出2 s后落地 落地时速度 方向与水平方向成45 角 求 1 抛出时的速度 2 落地时的速度 结果保留3位有效数字 3 抛出点距地面的高度 4 水平位移 g取10 m s2 解析 1 物体落地时竖直分速度为 vy gt 10 2 m s 20 m s 根据tan45 得 v0 vy 20 m s 2 落地时的速度为 3 抛出点与地面的高度为 h gt2 10 22 m
13、20 m 4 水平方向位移为 x v0t 20 2 m 40 m 答案 1 20 m s 2 28 3 m s 3 20 m 4 40 m 三 平抛运动中的两个重要推论 1 速度与位移两方向间的关系 1 做平抛运动的物体 其末速度与水平方向的夹角为 位移与水平方向的夹角为 则tan 2tan 2 推导 由前面分析可知 合速度与水平方向夹角的正 切值 tan 合位移与水平方向夹角的正切值 tan 所以速度偏向角与位移偏向角的正切值的 比值为 tan tan 2 1 2 平抛物体速度反向延长线的特点 1 做平抛运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长 线一定通过此时水平位移的中点 2 推导 如图所示 从O点水平抛出的物体经时间t到达 P点 此时速度的反向延长线交OB于A点 则OB v0t 可见AB OB 所以A为OB的中点 典例示范 多选 2019 南京高一检 测 如图所示 从倾角为 的 斜面上某点先后将同一小球 以不同的初速度水平抛出 小球均落在斜面上 当抛出 的速度为v1时 小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角 为 1 当抛出速度为v2时 小球到达斜面时速度方向与 斜面的夹角为 2 则世纪金榜导学号 A 当v1 v2时 1 2 B 当v1 v2时 1L 故C项错误 球平抛运动的加速度为g 与球的质量无 关 则球落地点与击球点的位移与球的质量无关 故D 项错误 课堂回眸
