新人教版物理必修二 第五章 第2节 平抛运动 导学课件(42张PPT)

(1)利用水平位移或竖直位移求解时间：由平抛运动的时间 等于各分运动的时间，根据水平方向 t＝vx0或竖直方向 h＝
1gt2，得 t＝ 2
2h g.
(2)利用速度求解时间：先求出竖直分速度，由于竖直方向

为自由落体运动，则有 vy＝gt，故 t＝vgy.
(3)利用匀变速直线运动的推论 Δh＝gT2 求解时间．
5．平抛运动的轨迹是一条___抛_物__线_____．
[判一判] 2.对于平抛运动，判断下列说法正误： (1)不论抛出位置多高，抛 出速 度 越 大，水 平 位 移 一 定 越大．( ) (2) 不 论 抛 出 速 度 多 大，抛 出 位 置 越 高，飞 得 一 定 越 远．( ) (3)合位移的大小取决于初速度和运动时间．( ) 提示：(1)× (2)× (3)√
30° s＝ 2
s.
(2)水平方向上的位移 Lcos θ＝v0t
故运动员在 a 点的飞出速度 v0＝10 3 m/s.
[答案] (1)2 s (2)10 3 m/s
归纳提升 分析平抛类问题时，常规的方法是先将其沿 水平 和竖 直两个方向分解．然后在这两个方向上利用直 线运 动的有关 规律将水平位移与竖直位移、水平速度与竖直 速度通过时 间 联系在一起，从而建立运动学关系，最后将两种关 系结合 起 来求解．
[思路探究] 平抛运动的两个特点： (1)受力特点：________________； (2)加速度：________________. [解析] 做平抛运动的物体，速度随时间 不 断增大，但 由于 只受恒定不变的重力作用，所以加速度是 恒定 不变的，选项 A错误，B正确．平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动，所 以它是匀变速运动，选项C正确，D错误．
2．受力和速度分析
受力情况
x轴方向 __不__受__力___
y轴方向 只受__重__力_____
运动情况 __匀__速_直__线__运__动___ __自__由__落__体_运__动____
速度公式
vx＝__v_0___
vy＝_g_t__
3.合速度大小：v＝ vx2＋vy2＝__v_20_＋___g_t_2__. gt
l＝ x2＋y2，如图所示． 位移的方向：tan α＝yx＝2gvt0＝12tan θ.
3．平抛运动的轨迹：由 x＝v0t，y＝12gt2 得 y＝2gv02x2，为抛 物线方程，其运动轨迹为抛物线．
特别提醒：(1)研究平抛运动时要先分析物体在水平和竖直 两个方向上的运动情况，根据运动的等时性和矢量关 系列 方程． (2)研究竖直方向的运动时，利用自由落体运动的一些推论 会起到事半功倍的效果．
3．特点 (1)____初__速_度__________不为零． (2)只受___重__力_______作用． 4．运动性质：__匀__变__速____曲线运动．
二、平抛运动的速度
1．坐标系的建立 (1)以物体__被__抛__出__的__位_置______为坐标原点． (2)以__初__速__度__v_0 ____的方向为x轴的方向． (3)____竖__直__向_下_________的方向为y轴的方向．
[解析] (1)摩托车在竖直方向上做自由落体运动，由 h＝
1gt2 得 t＝ 2
2h＝ g
2×5 10
s＝1 s.
(2)水平位移 x＝v0t＝20×1 m＝20 m 所以小河的宽度 d＝x－L＝20 m－1.5 m＝18.5 m.
[答案] (1)1 s (2)18.5 m
方法总结
平抛运动中时间的求解方法：
四、一般的抛体运动 1．斜抛运动：初速度沿__斜__向_上__方____或_斜__向__下_方______的抛 体运动． 2．斜抛运动的性质:斜抛运动是水平方 向 的_匀_速__直__线____运 动和竖直方向的加速度为g___的匀_变__速__直_线______运动的合运 动．
[判一判] 3.(1)斜抛运动和平抛运动在水平方向上都是匀速 直线运动．( ) (2) 斜 抛 运 动 和 平 抛 运 动在 竖 直 方向 上 都 是自由 落 体运动．( ) (3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同．( ) 提示：(1)√ (2)× (3)√
1．(2014·广东省实验中学高一检测)人站在 平台上 平抛 一 小球，球离手时的速度为v1,落地时速度为v2,不计空气阻力， 图中能表示出速度矢量的演变过程的是C( )
解析：因为平抛运动的物体只受重力，加速度为g，经任意 时间：Δv＝gΔt，方向竖直向下,故C正确，A、B、D都错 误．
平抛运动的研究方法与规律
答案：(1)20 9
m/s2
(2)0.55 m
0.45 m
(3)492 m<L≤570 m
平抛运动的重要推论
1．运动时间
由 y＝1gt2 得 t＝ 2
2y可知，平抛运动的物体在空中运动 g
的时间只与下落的高度有关，与初速度大小无关．
2．水平射程
由 x＝v0t＝v0
2y知，平抛物体的水平位移由初速度 g
(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小； (2)当L＝410 m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计 算靶上两个弹孔之间的距离； (3)若靶上只有一个弹孔，求L的范围．
解析：(1)装甲车的加速度 a＝v02＝20 m/s2. 2s 9
(2)第一发子弹飞行时间
t1＝
L v＋
＝ v0
0.5
s
弹孔离地面高度 h1＝h－12gt21＝0.55 m
2．(2014·高考浙江卷)如图所示，装甲车在水平地面上以速 度v0＝20 m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高 为h＝1.8 m．在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶， 其底边与地面接触．枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射 出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v＝800 m/s.在子 弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s＝90 m后停 下．装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹．(不 计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g＝10 m/s2)
第二个弹孔离地的高度 h2＝h－12gL－v s2＝1.0 m
两弹孔之间的距离 Δh＝h2－h1＝0.45 m.
(3)第一发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为 L1
L1＝ (v0＋ v)
2h＝ g
492
m
第二发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为 L2
L2＝v 2gh＋s＝570 m
L 的范围为 492 m<L≤570 m.
4．合速度方向：tan θ＝vvyx＝___v_0__.(θ 表示合速度与水平 方向之间的夹角) [判一判]1.(1)平抛运动的初速度越大,物体下落的越快.( ) (2)做平抛运动的物体，下落时间越长速度越大．( ) (3)做平抛运动的物体下落时，速度与水平方向的夹角越来 越 大．( ) (4)如果下落时间足够长，平抛运动物体的速度方向将 变为竖 直方向．( ) 提示：(1)× (2)× (3)√ (4)×
特别提醒：(1)加速度不变的运动为匀变速运动，匀变速 运动 包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动． (2)实际上物体被水平抛出后，只有当空气阻力可以忽略时,才 可以看成平抛运动．
(2014·长春高一检测)关于平抛物体 的运 动,以下说法 正确的是B( C ) A．做平抛运动的物体，速度 和加速 度 都随 时 间的 增 加 而增大 B．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以 加 速度 保持 不变 C．平抛物体的运动是匀变速运动 D．平抛物体的运动是变加速运动
1．平抛运动的研究方法 平抛运动一般分解为竖直方向的自由 落体运动和水平方 向的匀速直线运动． 2．平抛运动的规律 (1)分运动 水平方向上：匀速直线运动，vx＝v0和x＝v0t；
竖直方向上：自由落体运动，vy＝gt 和 y＝12gt2，v2y＝2gy.
(2)合运 动 ①瞬时速度：是该时刻的水平分速度 v0 与竖直分速度 vy 的 合成，如图所示，v＝ v02＋v2y＝ v20＋ gt2， 速度的方向：tan θ＝vvy0＝vg0t. ②位移：平抛运动的总位移 l 由时间 t 内的水平位移 x 及竖 直位移 y 合成，即
5．从O点水平抛出的物体，做平抛运动到P点，物体好像是 从OB中点A沿直线运动到P点一样． 如图所示，从O点抛出的物体，经时间t到达P点．则OB＝v0t
AB＝taPnBθ＝12gt2·vvyx ＝12gt2·vgt0＝12v0t. 可见 AB＝12OB，所以 A 为 OB 的中点．
特别提醒：(1)平抛运动中，速度偏向角是指过该点轨 迹的切 线与水平方向的夹角；位移偏向角是指该点与 起点 的连线与 水平方向的夹角．不要将两者混淆． (2)平抛运动中，某时刻速度、位移与初速度方向 的夹角θ、 α的关系为tan θ＝2tan α，而不要误记为θ＝2α.
[思路探究] 运动员从a点平抛至b点，从 几何关 系来 看，
水平位移为________；竖直位移为________；用平 抛运 动
规律如何表示水平和竖直位移？
[解析] (1)运动员做平抛运动，其位移为 L，将位移分解，其
竖直方向上的位移 Lsin θ＝12gt2
所以 t＝
2Lsin θ＝ g
2×
40×sin 10
(2014·万州高一检测)跳台滑雪是勇敢 者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪 杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中 飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观． 设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到山坡b点 着陆，如图 所示．测得a、b间距离L＝40 m，山坡倾角θ＝30°，山 坡 可以看成一个斜面．试计算： (1)运动员飞出后他在空中从a到b飞行的时间； (2)运动员在a点的飞出速度大小.(不计空气阻力,g取10 m/s2)
三、平抛运动的位移 如图所示，物体以速度v0从坐标系原点水平抛出，经过时间t 到达A点．则：
1．水平位移：x＝___v_0_t ___. 1gt2
2．竖直位移：y＝___2________. 3．合位移大小：l＝ __x_2＋ ___y2___. gt 4．合位移方向：tan α＝yx＝____2_v__0 _(α 表示合位移与水平 方向之间的夹角)．
第五章 曲线运动
第二节 平抛运动
学习目标 1．理解平抛运动是加速度为g的匀 变速曲线运动，知道其轨 迹是抛物线． 2．掌握平抛运动的处理方法及其运动规律． 3．了解斜抛运动的处理方法．
一、抛体运动 1．抛体运动：以一定的_速__度___将物体抛出,物 体只在重力
_______作用下的运动． 2．平抛运动：将物体以一定的速度沿_水__平___方向抛出，物 体只在重__力_____作用下的运动．
对平抛运动的理解
1．条件 (1)物体的初速度v0水平． (2)只受重力作用． 2．性质：加速度为g的匀变速曲线运动．
3．特点 (1)理想化特点：是一种理想化的模型,即把物体看成质点，抛 出后只考虑重力作用，忽略空气阻力． (2)运动特点：由于速度方向与受力方向成一夹角，所以 平抛 运动是曲线运动，又因为只受重力作用，其加 速度恒 定，故 平抛运动是匀变速曲线运动． (3)速度变化特点：速度的变化量Δv＝gΔt，即 任 意 两个相 等的时间间隔内速度的变化相同,方向竖直向下,如图所示．
v0
和下落的高度 y 共同决定．
3．落地速度 v＝ v20＋vy2＝ v20＋2gy，即落地速度由初速度 v0 和下落的 高度 y 共同决定．
4．平抛运动的偏向角
如图所示，设平抛运动的速度偏向角为θ，则 tan θ＝vvyx＝gvt0＝1212gvt02t＝12yx. 设平抛运动的位移偏向角为 α，则 tan α＝xy. 可见位移偏向角与速度偏向角不相等，且 tan θ＝2tan α.
(2014·泰安高一检测)如图所示， 一条小河两岸高度差h＝5 m，一辆车 长L＝1.5 m的摩托车以v0＝20 m/s的水平速度向河对 岸飞出, 摩托车后轮恰好越过小河．若飞行中不计空气阻 力，取当地 的重力加速度g＝10 m/s2.试求： (1)摩托车在空中飞行的时间； (2)小河的宽度．
[思路探究] (1)决定平抛运动时间的是__________． (2)决定平抛运动水平位移的有两个量： ①平抛运动物体____________； ②平抛运动的______________．