高中物理必修二54拋體運動規(guī)律

1、第五章 拋體運動 第 4 節(jié) 拋體運動的規(guī)律1.掌握平拋運動的一般研究方法。2.掌握平拋運動的位移與速度。3.了解斜拋運動的特點和分析方法。4.掌握平拋運動的規(guī)律，會用平拋運動的知識處理實際問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)top 1top 2top 3目錄 /CONTENTS平拋運動的速度平拋運動的位移和軌跡平拋運動的重要推論top 3一般的拋體運動請觀看視頻，你認(rèn)為左邊的運動員為什么會輸？思考：在乒乓球比賽中，你是否曾為乒乓球下網(wǎng)或者出界而感到惋惜？如果運動員沿水平方向擊球，在不計空氣阻力的情況下，要使乒乓球既能過網(wǎng)，又不出界，需要考慮哪些因素？如何估算球落地時速度大?。恳胄抡n上節(jié)知識回顧1.定義：物體以一

2、定的初速度沿水平方向拋出，只受重力作用的曲線運動2.條件：初速度沿水平方向 只受重力作用3.運動性質(zhì)：勻變速曲線運動（a=g）4.受力特點：平拋運動水平方向：不受力豎直方向：僅受重力5.研究方法-運動的合成與分解一、平拋運動的速度一物體以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，經(jīng)過時間t運動到P點，求此時P的速度？ 第一步：建立直角坐系標(biāo) 以拋出點為原點，以初速度v0作為x的方向，豎直方向為y軸方向。第二步：將速度分解 將速度分解在x軸方向和y軸方向上。思考：如何確定兩個分速度的大小？根據(jù)牛頓運動定律，物體在x軸方向的合力為0，所以物體在x軸上的加速度為0，所以在x軸方向，物體的分速度為：vx vy

3、v根據(jù)牛頓運動定律，物體在y軸方向的合力為mg，所以物體在x軸上的加速度為g，在y軸方向上初速度為0，所以在y軸方向，物體的分速度為：一、平拋運動的速度根據(jù)牛頓運動定律，物體在x軸方向的合力為0，所以物體在x軸上的加速度為0，所以在x軸方向，物體的分速度為：vx vyv根據(jù)牛頓運動定律，物體在y軸方向的合力為mg，所以物體在x軸上的加速度為g，在y軸方向上初速度為0，所以在y軸方向，物體的分速度為：一、平拋運動的速度【例題1】將一個物體以10 m/s的速度從10 m的高度水平拋出，落地時它的速度方向與水平地面的夾角是多少？不計空氣阻力，g取10 m/s2。分析：物體的水平分速度已知，豎直分速度

4、可以由自由落體運動的高度求出。兩者相比，即可求得tan，進而求出夾角。一、平拋運動的速度解：以拋出時物體的位置O為原點，建立平面直角坐標(biāo)系。x軸沿初速度方向，y軸豎直向下。落地時，物體在水平方向的分速度根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,落地時物體在豎直方向的分速度滿足以下關(guān)系一、平拋運動的速度二、平拋運動的位移和軌跡(3)位移的方向(1)根據(jù)上面的分析，可以知道平拋運動在水平方向得分位移：(2)根據(jù)上面的分析，可以知道平拋運動在豎直方向得分位移：(3)合位移:二、平拋運動的位移和軌跡平拋運動的軌跡是一條拋物線水平方向：勻速直線運動豎直方向：自由落體運動消去 t 得：2.平拋的軌跡：二、平拋運動的位移和

5、軌跡【例題2】 如圖，某同學(xué)利用無人機玩“投彈”游戲。無 人機以 v0 2 m/s 的速度水平向右勻速飛行，在某時 刻釋放了一個小球。此時無人機到水平地面的距離 h 20 m，空氣阻力忽略不計，g 取 10 m/s2 。（1）求小球下落的時間。 （2）求小球釋放點與落地點之間的水平距離。解：（1）以小球從無人機釋放時的位置為原點O建立平面直角坐標(biāo)系,x 軸沿初速度方向，y軸豎直向下。設(shè)小球的落地點為P，下落的時間為t，則滿足所以小球落地的時間（2）因此，小球落地點與釋放點之間的水平距離 三、平拋運動的重要推論運動時間：由 ，得 ，即物體在空中的飛行時間僅取決于下落的高度，與初速度v0無關(guān)。落地

6、的水平距離：由 , 得 ，即落地的水平距離與初速度v0和下落高度h有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。落地速度: ，即落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)。三、平拋運動的重要推論做平拋（或類平拋）運動的物體，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，則在任意時刻、任意位置有tan=2tan。證明：（2）得出：三、平拋運動的重要推論做平拋（或類平拋）運動的物體在任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖所示。證明：設(shè)平拋物體的初速度為v0，從拋出點（原點O）到A點的時間為t，A點的坐標(biāo)為（x，y），B點的坐標(biāo)為（x，0），tan=2tan即 = ，解得x= 。OC=

7、2OBC即B為OC中點四、一般的拋體運動1、斜拋運動的定義：如果物體被拋出時的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方，這種拋體運動叫斜拋運動。(1)受力特點：在水平方向不受力，加速度為0；在豎直方向只受重力，加速度為g。 (2)初速度特點：以斜上拋運動為例，把斜向上方的初速度分解到水平方向和豎直方向，如圖所示，水平方向以vx=v0cos 做勻速直線運動；豎直方向以v0sin為初速度做豎直上拋運動。2、斜拋運動的特點三、平拋運動的重要推論 3.斜拋運動的速度和位移的規(guī)律（1）軌跡：(如圖) （2）水平速度： 水平位移：（3）豎直速度： 豎直位移：x=v0tcosvx=v0cosvy=v0s

8、in - gt斜拋運動水平方向vx=v0cos 位移速度豎直方向水平方向 x=v0tcos豎直方向斜上拋取“-”,斜下拋取“+”。課堂小結(jié)課堂小結(jié)1.從離地高30 m處水平拋出一個物體，1s末物體的速度大小為20 m/s，取g10 m/s2。求：（1）物體拋出時的初速度大??；（2）3 s末物體的速度與水平方向的夾角。解析：（1）由平拋運動的規(guī)律知 1 s末v20 m/s，vygt10 m/s解得v0vx10 m/s（2）1s末物體的速度與水平方向的夾角的 30課堂小結(jié)2.飛機在高出地面0.81km的高度，以2.5102km/h速度水平飛行，為了使飛機上投下的的炸彈落在指定目標(biāo)上，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈。0.88km 課堂小結(jié)3.一門大炮的炮筒與水平面的夾角30，當(dāng)炮彈以初速度v0300 m/s的速度發(fā)出，炮彈能否擊中離大炮7 500 m遠(yuǎn)的目標(biāo)？(g取10 m/s2)解析：炮彈發(fā)出后將做斜拋運動，如圖所示，vxv