《5.4拋體運動的規(guī)律》課件與同步練習(xí)、導(dǎo)學(xué)案

第4節(jié)拋體運動的規(guī)律1.熟練掌握平拋運動的研究方法.2.會用運動合成和分解的知識分析求解平拋運動的速度和位移，知道平拋運動的軌跡為拋物線.3.了解斜拋運動及其運動規(guī)律，知道運動的合成與分解是分析拋體運動的一般方法.學(xué)習(xí)目標(biāo)

忽略空氣阻力，只受重力的作用問題-----拋體運動

運動軌跡是曲線想一想1、物體運動軌跡是什么?2、物體在運動過程中受什么力作用？3、為什么物體的軌跡是曲線？物體初速度重力不在一直線上一、平拋運動：條件:（1）初速度方向為水平（2）只受重力作用定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，且只在重力作用下所做的運動.如何處理平拋運動？----將其分解為兩個方向的運動研究方法：化曲為直軌跡是曲線運動的分解二、平拋運動豎直方向的運動規(guī)律2.實驗驗證自由落體？猜想？1.理論探究：初速度受力情況運動性質(zhì)豎直方向0G自由落體運動平拋運動豎落儀

平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動3.結(jié)論：由上一節(jié)的實驗,得知平拋運動:水平方向為

勻速直線運動豎直方向為自由落體運動運動軌跡:

所以平拋運動的軌跡為拋物線解得:y=x22v02

g一.速度αvxvyvOxyv0P

(x,y)速度大小方向時間為t時，物體運動到點P處h二.位移lOxyP

(x,y)BAv0位移大?。悍较颍簳r間為t時，物體運動到點P處求位移的常見思路：化曲線運動為直線運動yxPθloxy豎直方向：自由落體運動水平方向：勻速直線運動合位移方向合位移大小平拋運動分解合成速度與水平方向上的夾角和位移與水平方向上的夾角的關(guān)系：αvxvyvOxyv0P

(x,y)決定因數(shù)(1)飛行時間:(2)水平射程:(3)落地速度:xoy平拋運動的規(guī)律：v0v0ovyxyv))αθsXY小結(jié)平拋運動的幾個結(jié)論平拋運動的幾個結(jié)論怎樣研究斜拋運動？mgVo平拋運動xymgVo斜拋運動xy水平方向:勻速直線運動豎直方向:豎直上拋運動水平方向:勻速直線運動豎直方向:自由落體運動VoXVoy知識類比怎樣研究斜拋運動？mgVo平拋運動xymgVo斜拋運動xyVoXVoy知識類比水平方向初速度:Vox=Vocos

?,ax=0豎直方向初速度:Voy=Vosin?,ay=g,方向向下3、研究斜拋運動水平方向:勻速直線運動豎直方向:豎直上拋運動x?yxyvoxvoyvo平拋運動速度、位移變化規(guī)律①速度變化特點平拋運動中，任意一段時間內(nèi)速度的變化量Δv=gΔt，方向恒為豎直向下（與g同向），即任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化量相同，如圖所示。速度v的方向始終與重力方向成一夾角，故其始終為曲線運動，隨著時間的增加，tanθ變大，θ變大，但永遠(yuǎn)不能達到90°（θ為速度方向與水平方向的夾角），速度v與豎直方向越來越靠近。②位移變化規(guī)律①任意相等時間間隔內(nèi)，水平位移相等，即Δx=v0Δt。②連續(xù)相等時間間隔Δt內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即Δy=g（Δt）2。兩類拋體運動比較（設(shè)斜上拋物體拋出點和落地點位于同一水平面上）例1：從同一高度以不同的速度水平拋出兩個質(zhì)量不同的石子，下列說法正確的是（)A.初速度大的先落地B.質(zhì)量大的先落地C.兩個石子同時落地D.無法判斷C[課堂檢驗]做一做例2：轟炸機在1km的高空水平飛行，速度是252km/h，為使飛機投下的炸彈落在指定地點，應(yīng)該在離開指定地點的水平距離多遠(yuǎn)的地方投擲炸彈？（不計空氣阻力）。做一做?？碱}型題組一平拋運動的理解題1關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是（）A.平拋運動是非勻變速運動B.平拋運動是勻速運動C.平拋運動是勻變速曲線運動D.平拋運動的物體落地時速度方向一定是豎直向下的◆平拋運動的兩個分運動平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做初速度為零、加速度為g的勻變速直線運動?！窘馕觥緼、B錯，C對：平拋運動的加速度不變，是勻變速曲線運動。D錯：落地時有水平分速度，合速度方向不會豎直向下。C題2［多選］關(guān)于平拋運動，下列說法中正確的是（）A.物體只受重力，加速度為gB.物體的運動是水平勻速運動和豎直自由落體運動的合運動C.拋出點高度一定時，落地時間與初速度大小有關(guān)D.拋出點高度一定時，水平飛出距離與初速度大小成正比ABD題組二平拋運動規(guī)律的應(yīng)用題3如圖，某一小球以v0=10m/s的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點，在A點小球的速度與水平方向的夾角為45°，在B點小球的速度與水平方向的夾角為60°，空氣阻力忽略不計，g取10m/s2，求：（1）小球在B點的速度大??；（2）A、B兩點間水平距離xAB的值。甲乙題4如圖所示，在M點分別以不同的速度將兩個小球水平拋出，兩小球分別落在水平地面上的P點、Q點。已知O點是M點在地面上的豎直投影，sOP∶sPQ=1∶3，且不考慮空氣阻力的影響，下列說法中正確的是 （）A.兩小球的下落時間之比為1∶3B.兩小球的下落時間之比為1∶4C.兩小球的初速度大小之比為1∶3D.兩小球的初速度大小之比為1∶4D題組三

與斜面有關(guān)的平拋運動題5［多選］如圖所示，斜面傾角為θ，從斜面的P點分別以v0和2v0的速度水平拋出A、B兩個小球，不計空氣阻力，若兩小球均落在斜面上且不發(fā)生反彈，則（）A.A、B兩球的水平位移之比為1∶4B.A、B兩球飛行時間之比為1∶2C.A、B兩球下落的高度之比為1∶2D.A、B兩球落到斜面上的速度大小之比為1∶4AB題6某同學(xué)在某磚墻前的高處水平拋出一個石子，石子在空中運動的部分軌跡照片如圖所示。從照片可看出石子恰好垂直打在一傾角為37°的斜坡上的A點。已知每塊磚的平均厚度為10cm，拋出點到A點豎直方向剛好相距200塊磚，g取10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）石子在空中運動的時間t；（2）石子水平拋出的速度v0。題7如圖所示，一小球從平臺上水平拋出，恰好落在平臺前一傾角為α=53°的斜面頂端且速度剛好與斜面平行，已知平臺到斜面頂端的高度h=0.8m，不計空氣阻力，g取10m/s2。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）小球水平拋出的初速度v0；（2）斜面頂端與平臺邊緣的水平距離x。ACD題組四

類平拋運動題14如圖所示，A、B兩質(zhì)點從同一點O分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向拋出，A在豎直平面內(nèi)運動，落地點為P1，B沿光滑斜面運動，落地點為P2，P1和P2在同一水平面上，不計阻力，下列說法正確的是（）A.A、B的運動時間相同B.A、B沿x軸方向的位移相同C.A、B運動過程中的加速度大小相同D.A、B落地時速度大小相同

D題組五

一般的拋體運動題15［多選］如圖所示為水平拋出的小球與地面碰撞前后的頻閃照片，其先后經(jīng)過的位置分別用1~8標(biāo)記。已知小球的質(zhì)量為0.1kg，照片中對應(yīng)每格的實際長度為0.05m，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則以下判斷正確的是（）A.小球與地面碰撞后速度變化率小于碰撞前速度變化率B.小球經(jīng)過位置3時的瞬時速度方向與位置2、4連線方向平行C.小球經(jīng)過位置6時的瞬時速度大小為0.5m/sD.頻閃間隔的時間為0.1sBCD題16關(guān)于斜拋運動，下列說法正確的是（）A.斜拋運動是一種不受任何外力作用的運動B.斜拋運動是曲線運動，它的速度方向不斷改變，不可能是勻變速運動C.任意兩段相等時間內(nèi)的速度大小變化相等D.任意兩段相等時間內(nèi)的速度變化相等D題六五

平拋運動的相遇問題題17如圖所示為投彈練習(xí)，飛機投彈時距地面H=320m高度以速度v0=60m/s沿水平方向勻速飛行（炸彈離開飛機時相對飛機的初速度為零），飛機和投彈目標(biāo)均視為質(zhì)點，不計空氣阻力。炸彈準(zhǔn)確命中地面上的固定目標(biāo)。（重力加速度g取10m/s2）求：（1）炸彈從被投出到落地所用的時間；（2）炸彈擊中目標(biāo)前瞬間的速度大?。唬?）飛機是從距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)時投彈的。題18如圖所示，從同一條豎直線上兩個不同點P、Q分別向右平拋兩個小球，兩小球的初速度分別為v1、v2，結(jié)果它們同時落到水平面上的M點（不考慮空氣阻力）。下列說法中正確的是（）A.一定是P點的小球先拋出的，并且v1<v2B.一定是P點的小球先拋出的，并且v1=v2C.一定是Q點的小球先拋出的，并且v1=v2D.一定是Q點的小球先拋出的，并且v1>v2A題19如圖所示，在傾角為37°的斜坡上有一人，前方有一動物沿斜坡勻速向下奔跑，速度v=10.5m/s，在二者相距L=3m時，此人以速度v0水平拋出一石塊擊打動物，石塊和動物都可看成質(zhì)點。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）若動物在斜坡上被石塊擊中，求v0的大??；（2）若動物開始時在斜面的底端沿水平面運動，設(shè)其在水平面上勻速運動的速度大小與在斜面上相同，該動物被石塊擊中，求v0的大小。謝謝！《4拋體運動的規(guī)律》分層練習(xí)第五章拋體運動梳理教材夯實基礎(chǔ)01以速度v0沿水平方向拋出一物體，以拋出點為原點，建立如圖1所示的平面直角坐標(biāo)系.平拋運動的速度一圖1(1)水平方向：不受力，加速度是

，水平方向為

運動，vx＝

.(2)豎直方向：只受重力，由牛頓第二定律得到：mg＝ma.所以a＝

；豎直方向的初速度為

，所以豎直方向為

運動，vy＝

.(3)合速度0勻速直線v0g0自由落體gt方向：tanθ＝

＝

(θ是v與水平方向的夾角).1.水平位移：x＝

①2.豎直位移：y＝

②3.軌跡方程：由①②兩式消去時間t，可得平拋運動的軌跡方程為y＝

，由此可知平拋運動的軌跡是一條

.平拋運動的位移與軌跡二v0t拋物線物體被拋出時的速度v0沿斜上方或斜下方時，物體做斜拋運動(設(shè)v0與水平方向夾角為θ).(1)水平方向：物體做

運動，初速度v0x＝

.(2)豎直方向：物體做豎直上拋或豎直下拋運動，初速度vy0＝

.如圖2所示.一般的拋體運動三勻速直線v0cosθv0sinθ圖2即學(xué)即用1.判斷下列說法的正誤.(1)拋體運動一定是勻變速運動.(

)(2)平拋運動的物體初速度越大，下落得越快.(

)(3)平拋運動物體的速度方向與水平方向的夾角越來越大，若足夠高，速度方向最終可能豎直向下.(

)(4)平拋運動的合位移的方向與合速度的方向一致.(

)(5)斜上拋運動的物體到達最高點時，速度為零.(

)√××××2.在距地面高80m的低空有一小型飛機以30m/s的速度水平飛行，假定從飛機上釋放一物體，g取10m/s2，不計空氣阻力，那么物體落地時間是

s，它在下落過程中發(fā)生的水平位移是

m；落地前瞬間的速度大小為

m/s.412050水平位移x＝v0t，代入數(shù)據(jù)得：x＝30×4m＝120m代入數(shù)據(jù)得v＝50m/s.探究重點提升素養(yǎng)02對平拋運動的理解一導(dǎo)學(xué)探究圖3為一人正在練習(xí)水平投擲飛鏢，請思考：(不計空氣阻力)(1)飛鏢擲出后，其加速度的大小和方向是否變化？答案加速度為重力加速度g，大小和方向均不變.(2)飛鏢的運動是什么性質(zhì)的運動？答案勻變速曲線運動.圖3知識深化1.平拋運動的特點(1)做平拋運動的物體水平方向不受力，做勻速直線運動；豎直方向只受重力，做自由落體運動；其合運動為勻變速曲線運動，其軌跡為拋物線.(2)平拋運動的速度方向沿軌跡的切線方向，速度大小、方向不斷變化.2.平拋運動的速度變化如圖4所示，由Δv＝gΔt知，任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化量相同，方向豎直向下.圖4例1關(guān)于平拋運動，下列說法中正確的是A.平拋運動是一種變加速運動B.做平拋運動的物體加速度隨時間逐漸增大C.做平拋運動的物體每秒內(nèi)速度增量相等D.做平拋運動的物體每秒內(nèi)位移增量相等解析平拋運動是勻變速曲線運動，其加速度為重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在Δt時間內(nèi)速度的改變量為Δv＝gΔt，因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同，選項A、B錯誤，C正確；√由于水平方向的位移x＝v0t，每秒內(nèi)水平位移增量相等，而豎直方向的位移h＝

gt2，每秒內(nèi)豎直位移增量不相等，故每秒內(nèi)位移增量不相等，選項D錯誤.平拋運動規(guī)律的應(yīng)用二導(dǎo)學(xué)探究圖5為小球水平拋出后，在空中做平拋運動的運動軌跡.(自由落體加速度為g，初速度為v0，不計空氣阻力)(1)小球做平拋運動，為了便于研究，我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？圖5答案一般以初速度v0的方向為x軸的正方向，豎直向下的方向為y軸的正方向，以小球被拋出的位置為坐標(biāo)原點，建立平面直角坐標(biāo)系.(2)以拋出時刻為計時起點，求t時刻小球的速度大小和方向.(3)以拋出時刻為計時起點，求t時刻小球的位移大小和方向.答案如圖所示，水平方向：x＝v0t知識深化1.平拋運動的研究方法(1)把平拋運動分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動.(2)分別運用兩個分運動的運動規(guī)律去求分速度、分位移等，再合成得到平拋運動的速度、位移等.2.平拋運動的規(guī)律3.平拋運動的推論(1)做平拋運動的物體在某時刻，其速度方向與水平方向的夾角為θ，位移方向與水平方向的夾角為α，則有tanθ＝2tanα.圖6(2)做平拋運動的物體在任意時刻的速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點.例2如圖7所示為某公園的噴水裝置，若水從噴水口中水平噴出，忽略空氣阻力及水之間的相互作用，下列說法中正確的是A.噴水口高度一定，噴水速度越大，水從噴出到落入池中

的時間越短B.噴水口高度一定，噴水速度越大，水噴得越近C.噴水速度一定，噴水口高度越高，水噴得越近D.噴水口高度一定，無論噴水速度多大，水從噴出到落入

池中的時間都相等圖7√例3以30m/s的初速度水平拋出一個物體，經(jīng)過一段時間后，物體的速度方向與水平方向成30°角，不計空氣阻力，g取10m/s2.求：(1)此時物體相對于拋出點的水平位移大小和豎直位移大??；(2)再經(jīng)過多長時間，物體的速度方向與水平方向的夾角為60°.(物體的拋出點足夠高)平拋運動的臨界問題三例4

(多選)如圖8所示，水平屋頂高H＝5m，圍墻高h(yuǎn)＝3.2m，圍墻到房子的水平距離L＝3m，圍墻外馬路寬x＝10m，為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，小球離開屋頂時的速度v0的大小的可能值為(圍墻厚度忽略不計，忽略空氣阻力，g取10m/s2)圖8A.6m/s B.12m/s C.4m/s D.2m/s√√解析剛好能越過圍墻時，水平方向：L＝v0t解得v0＝5m/s剛好能落到馬路外邊緣時，水平方向：L＋x＝v0′t′解得v0′＝13m/s，所以為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，速度的取值5m/s≤v≤13m/s，故選A、B.歸納總結(jié)分析平拋運動中的臨界問題時一般運用極限分析的方法，即把要求的物理量設(shè)定為極大或極小，讓臨界問題突顯出來，找出滿足臨界狀態(tài)的條件.針對訓(xùn)練一階梯如圖9所示，其中每級臺階的高度和寬度都是0.4m，一小球以水平速度v從圖示位置飛出，不計空氣阻力，g取10m/s2，欲打在第4級臺階上，則v的取值范圍是圖9√解析若恰好打在第3級臺階的邊緣，則有：若恰好打在第4級臺階的邊緣，所以打在第4級臺階上應(yīng)滿足的條件：斜拋運動四1.斜拋運動的規(guī)律(1)斜拋運動的性質(zhì)：斜拋運動是加速度恒為重力加速度g的勻變速曲線運動，軌跡是拋物線.(2)斜拋運動的基本規(guī)律(以斜上拋為例說明，如圖10所示)①水平方向：v0x＝v0cosθ，F(xiàn)合x＝0.②豎直方向：v0y＝v0sinθ，F(xiàn)合y＝mg.圖10(3)斜上拋運動可以看成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動的合運動.①速度公式：vx＝v0x＝v0cosθvy＝v0y－gt＝v0sinθ－gt②位移公式：x＝v0cosθ·t2.斜拋運動的對稱性(1)時間對稱：相對于軌跡最高點，兩側(cè)對稱的上升時間等于下降時間.(2)速度對稱：相對于軌跡最高點，兩側(cè)對稱的兩點速度大小相等.(3)軌跡對稱：斜拋運動的軌跡相對于過最高點的豎直線對稱.例5蘇格蘭的塞爾海峽位于歐洲大陸與塞爾島之間，這個海峽寬約6m，假設(shè)有一位運動員，他要以與水平面成37°的角度斜向上進行“越海之跳”，可使這位運動員越過這個海峽的初速度的最小值是多少？(忽略空氣阻力.sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)解析設(shè)該運動員的最小初速度為v0，其在水平方向運動的距離恰為6m，則其水平分速度：v0x＝v0cos37°水平位移：x＝v0xt豎直分速度：v0y＝v0sin37°隨堂演練逐點落實031.(平拋運動的理解)(多選)關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是A.平拋運動是一種在恒力作用下的曲線運動B.平拋運動的速度方向與合力方向的夾角保持不變C.平拋運動的速度大小是時刻變化的D.平拋運動的速度方向與加速度方向的夾角一定越來越小解析做平拋運動的物體只受重力作用，故A正確；√1234√√2.(平拋運動規(guī)律的應(yīng)用)(多選)如圖11所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，