【高中物理】拋體運(yùn)動+單元復(fù)習(xí)課件+高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

拋體運(yùn)動單元復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握運(yùn)動的合成與分解。2.掌握豎直上拋運(yùn)動。3.掌握平拋運(yùn)動。4.掌握斜拋運(yùn)動。內(nèi)容講解一、運(yùn)動的合成與分解如圖3-8所示，某人乘竹筱以速度沿直線AB從小溪的A處到下游對岸的B'處。竹筱的運(yùn)動可以看成由沿與水流垂直的AB方向和沿水流的AA方向的兩個分運(yùn)動組成。先假設(shè)溪水不流動，竹筱在靜水中沿AB方向劃動，經(jīng)過一段時間t竹筱將從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)。設(shè)這個分運(yùn)動的位移為s1,平均速度為v1。再假設(shè)竹筱沒有劃動，溪水將竹筱沖向下游，經(jīng)過一段相同時間t，竹筱從A點(diǎn)運(yùn)動到A'點(diǎn)。設(shè)這個分運(yùn)動的位移為s2，平均速度為v2。竹筱在流動的溪水中劃動時，它同時參與上述兩個運(yùn)動，經(jīng)過相同時間t，竹筱將從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)。竹筱從A點(diǎn)到B點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)動就是上述兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動(圖3-9)。設(shè)這個合運(yùn)動的位移為s，合運(yùn)動的平均速度為v。運(yùn)動的合成與分解遵從矢量運(yùn)算法則:如果兩個分運(yùn)動方向均沿同一直線，求合運(yùn)動時。只需對分運(yùn)動求代數(shù)和。若兩個分運(yùn)動之間有一定的夾角，則運(yùn)動的合成與分解遵從平行四邊形定則(圖3-10)。如上所述，竹筱過溪時，設(shè)竹筱在AB方向是勻速劃動的，溪水在AA'方向是勻速流動的，竹筱的兩個分運(yùn)動的速度都是恒定的，所以合運(yùn)動也是勻速直線運(yùn)動。由于兩個方向相互垂直，故運(yùn)動合成與分解的方法一、運(yùn)動的合成與分解利用運(yùn)動的獨(dú)立性進(jìn)行解決實(shí)際問題問題1：降落傘下落一段時間后的運(yùn)動近似是勻速的。沒有風(fēng)的時候，跳傘員著地的速度是5m/s。現(xiàn)在有風(fēng)，風(fēng)使他以4m/s的速度沿水平方向向東移動，問跳傘員將以多大的速度著地?這個速度的方向怎樣?解：跳傘員在有風(fēng)時著地的速度，為降落傘無風(fēng)時勻速下降的速度和風(fēng)速的合速度，如圖3-11所示。由勾股定理求得v地

=

=6.4m/s。設(shè)著地速度v地與豎直方向的夾角為θ，則tanθ=，查三角函數(shù)表得θ≈38.7°。問題2:籃球運(yùn)動員將籃球向斜上方投出，投射方向與水平方向成60°角。設(shè)其出手速度為10m/s2，這個速度在豎直方向和水平方向的分速度各是多大?解:如圖1-2-5所示，籃球斜向上運(yùn)動可以看成是水平方向和豎直方向的兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動，對進(jìn)行分解就可求得分速度。一、運(yùn)動的合成與分解二、豎直方向拋體運(yùn)動豎直下拋運(yùn)動把物體以一定的初速度v0沿著豎直方向向下拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動叫做豎直下拋運(yùn)動。由于豎直下拋運(yùn)動的物體只受重力作用，運(yùn)動軌跡是直線因此，豎直下拋運(yùn)動的物體的加速度是重力加速度g，豎直下拋運(yùn)動是初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動。取豎直向下的方向?yàn)檎较颍Q直下拋運(yùn)動在時刻t的速度vt，和位移s分別為豎直上拋運(yùn)動把物體以一定的初速度v0沿著豎直方向向上拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動叫做豎直上拋運(yùn)動。豎直上拋運(yùn)動由上升以及上升到頂點(diǎn)后下降兩個過程組成由于豎直上拋運(yùn)動的物體只受重力作用，運(yùn)動軌跡是直線。因此豎直上拋運(yùn)動的物體的加速度是重力加速度g，豎直上拋運(yùn)動是初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動。取初速度v0的方向?yàn)檎较?，豎直上拋運(yùn)動在時刻的速度vt，和位移s分別為二、豎直方向拋體運(yùn)動問題3：氣球上系一重物，以4m/s的速度自地面勻速上升。當(dāng)上升到離地面高度h=9m處時，繩子突然斷開。(1)重物是否立即下降?重物要經(jīng)過多長時間才能落到地面?(2)重物落地時的速度多大?(取g=10m/s2，不計空氣阻力)問題4:在離地面15m的高處，以10m/s的初速度豎直上拋小球，求小球落地時的速度和小球從拋出到落地所用的時間(忽略空氣阻力的影響，取重力加速度g=10m/s2)。分析:本題可采用整體處理。將小球豎直上拋運(yùn)動的整個過程作為一個整體，勻變速直線運(yùn)動的一般公式同樣適用于這一過程.取初速度的方向即豎直向上的方向作為正方向，加速度是重力加速度，方向豎直向下，所以a=-g.小球位移的方向豎直向下，位移s=-15m,小球落地時的速度v，可用公式

求出，小球從拋出到落地所用的時間t，可用公式

求出解:已知v0=10m/s，a=-g=-10m/s2，s=-15m.根據(jù)

得到

由于小球落地時的速度方向豎直向下，所以取vt=-

20m/s根據(jù)

得到即小球落地時的速度為20m/s，方向豎直向下;小球從拋出到落地所用的時間為3s.二、豎直方向拋體運(yùn)動將運(yùn)動的合成與分解應(yīng)用于平拋運(yùn)動,不僅可以用幾何方法畫出做平拋運(yùn)動物體的軌跡還可以算出物體在任意時刻的位移和速度。如圖1-9所示,設(shè)小球離開桌面時的初速度是v0。在水平方向上。由于不受力的作用,小球因慣性以拋出時的速度做勻速直線運(yùn)動。物體在任一時刻的速度vx,位移x分別是在豎直方向上，小球只受重力作用,做自由落體運(yùn)動。小球在任一時刻的速度vy，位移y分別是三、平拋運(yùn)動研究平拋運(yùn)動的規(guī)律

怎樣計算平拋運(yùn)動的位移和速度？三、平拋運(yùn)動問題5：架裝載救災(zāi)物資的飛機(jī)，在距地面500m的高處，以80m/s的水平速度飛行。為了使救援物資準(zhǔn)確地投中地面目標(biāo),飛行員應(yīng)在距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)的地方投出物資?(不計空氣阻力)解：如圖3-23所示，在地面上的觀察者看來，從飛機(jī)上落下的物資在離開飛機(jī)前具有與飛機(jī)相同的水平速度。由于不計空氣阻力，物資在離開水平飛行的飛機(jī)后仍保持與飛機(jī)相同的速度在水平方向上做勻速運(yùn)動;由于豎直方向無初速度，而且只受重力作用，因此離開飛機(jī)的物資在豎直方向做自由落體運(yùn)動。物資在空中飛行的時間:取決于豎直高度。物資在空中飛行的時間t取決于豎直高度。由

得

。設(shè)投出物資處距目標(biāo)的水平距離為s，由于物資在水平方向做勻速運(yùn)動，則s=vot=80x10m=800m即飛行員應(yīng)在距目標(biāo)的水平距離為800m遠(yuǎn)的地方投出救援物資。問題6：將一個物體以10m/s的速度從10m的高度水平拋出，落地時它的速度方向與地面的夾角日是多少(不計空氣阻力，取g=10m/s2)?三、平拋運(yùn)動解以拋出時物體的位置為原點(diǎn)建立直角坐標(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是vx=v0=10m/s.根據(jù)勻變速運(yùn)動的規(guī)律，落地時物體在豎直方向的分速度vy滿足以下關(guān)系由此解出通過查找數(shù)學(xué)用表或其他方法找到與1.41最接近的正切值，得到與之對應(yīng)的角θ=55°物體落地時速度與地面的夾角是55°四、斜拋運(yùn)動斜拋運(yùn)動的規(guī)律由于物體的斜拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動，因此我們可以很方便地運(yùn)用運(yùn)動合成與分解的方法來研究它的運(yùn)動規(guī)律。1.斜拋物體在任一時刻t的位置坐標(biāo)x和y。取水平方向?yàn)閤軸，正方向與vox的方向相同，取豎直方向?yàn)閥軸，正方向向上，取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖1-5-3所示的直角坐標(biāo)系加速度方向與y軸正方向相反，總是負(fù)值，即a=-g.物體在任一時刻t的坐標(biāo)的表達(dá)式為:根據(jù)以上兩個表達(dá)式，可以求出任一時刻物體的坐標(biāo)，用平滑曲線把這些坐標(biāo)連接起來，就得到斜拋運(yùn)動的軌跡，這個軌跡是一條拋物線.2.斜拋物體在任一時刻t的分速度vx和vy為:四、斜拋運(yùn)動問題7：如圖所示，做斜拋運(yùn)動的物體到達(dá)最高點(diǎn)時速度v=24m/s，落地時速度vt=30m/s，g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求