2021年新沪科版高一物理必修2课件：1.3 研究斜抛运动
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下,A、C 项错误,D 项正确;物体抛出后水平方向做匀速直线运动,竖直方向
做竖直上抛运动,上升阶段速度减小,下降阶段速度增加,B 项正确。 答案:BD
题后反思解答斜抛运动要注意把握以下两点:
(1)从受力和加速度的角度分析斜抛运动的性质; (2)从速度合成的角度分析速度大小的变化特点。
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1.3 研究斜抛运动
射高 射程
斜抛运动的物体所达到的最大高度
斜抛运动的物体从抛出点到落地点的水平 距离
大小
T=2v0y = 2v0sinθ
g
g
v
Y=
0y
2
=
v 0 2sin
2θ
2g
2g
X=v0cos
θ·T=v
0
2sin2θ g
-5-
1.3 研究斜抛运动
一二
程最远?
思考在忽略空气阻力的情况下,投掷铅球时,抛射角多大时射
提示:45°。
-6-
1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
探究一对斜抛运动的理解 ●问题导引●
如图所示,运动员斜向上投出标枪,标枪在空中划出一条优美的曲线后 插在地上,若忽略空气对标枪的阻力作用,请思考:
(1)标枪到达最高点时的速度是零吗? (2)标枪在水平和竖直方向上的运动情况是怎样的? 提示:(1)不是零;(2)水平方向:匀速直线运动;竖直方向:竖直上抛运动。
1.3 研究斜抛运动
1.3 研究斜抛运动
-1-
1.3 研究斜抛运动
情境导入
课程目标 1.认识斜抛运动,知道斜
抛运动可以分解成水平方向 的匀速直线运动和竖直方向 的竖直上抛运动。 2.通过实验探究斜抛运动的 射高和射程跟初速度和抛射 角的关系,并能将所学的知识 应用到生产、生活中。 3.了解弹道曲线。
-2-
1.3 研究斜抛运动
一二
一、斜抛运动
1.定义 将物体以一定的初速度斜向射出去,在阻力可以忽略的情况下,物体所 做的运动。 2.研究斜抛运动的两种方法 (1)把斜抛运动分解为沿初速度 v0 方向的匀速直线运动与沿竖直方向 的匀变速直线运动。 (2)将初速度 v0 分解为沿水平方向的分量 v0x 和 沿竖直方向的分量 v0y,如图,将斜抛运动分解为水平 分运动和竖直分运动。 ①水平方向上:不受力的作用,以速度 v0x 做匀速 直线运动。 ②竖直方向上:受重力作用,初速度 v0y、加速度 g,方向与初速度 v0y 方向 相反,故沿竖直方向的分运动是匀变速直线运动。
-9-
1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
警示(1)在空气中斜向上抛出的物体,当空气阻力与重力相比可
忽略不计时,可按斜抛运动处理。 (2)斜抛运动中从最高点开始下落的运动可以看成平抛运动,可以按平抛运 动的规律分析。
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
【例题 1】(多选)关于斜抛运动,下列说法正确的是( ) A.物体抛出后,速度增大,加速度减小 B.物体抛出后,速度是先减小,再增大,加速度保持不变 C.物体抛出后,沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加 速度始终沿着切线方向 D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动 解析:做斜抛运动的物体只受重力作用,加速度恒为 g,方向始终竖直向
探究点一 探究点二
探究二斜抛运动的三个参量:飞行时间、射程、射高 ●问题导引●
中国生产的卫士—2D 多管火箭炮系统最大射程为 400 千米。如图所 示,请思考:
(1)炮弹的运动是匀变速曲线运动吗? (2)忽略空气的阻力作用,炮弹的射程随抛射角的增大而增大吗? 提示:(1)是,(2)不一定。
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1.3 研究斜抛运动
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
●名师精讲●
1.运动特点 (1)初速度:具有一定的初速度 v0,初速度的方向斜向上(与水平方向的 夹角为 θ)。 (2)受力情况:只受重力。 (3)运动轨迹:二维曲线(抛物线)。 2.运动性质 物体只受到重力作用,运动的加速度等于重力加速度,故斜抛运动是一 种匀变速曲线运动。
探究点一 探究点二
●名师精讲●
1.分析方法 将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解,根据分运动分析飞行时间、射 程、射高,如图所示:
13-
1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
2.射高、射程、飞行时间随抛射角的变化的比较
物理量
表达式
与 θ 的关系 θ<45°且增大° θ>45°且增大
射高 Y 射程 X 飞行时间 T
探究点一 探究点二
【例题 2】一足球运动员开出角球,球的初速度是 20m/s,初速度方向跟 水平面的夹角是 37°。如果球在飞行过程中,没有被任何一名队员碰到,空气 阻力不计,g 取 10m/s2,求:
(1)落点与开出点之间的距离。 (2)球在运行过程中,球离地面的最大距离。 解析:(1)将球的初速度进行分解,其水平分量 v1=vcos θ=16 m/s,竖直分 量为 v2=vsin θ=12m/s 飞行时间 t=2gv2=2.4s 水平距离 s=v1·t=38.4m。 (2)最大高度 h=v22g2=7.2m。 答案:(1)38.4m (2)7.2m
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1.3 研究斜抛运动
一二Байду номын сангаас
思考斜抛运动和上一节学过的平抛运动有什么相同点和不同
点? 提示:相同点:(1)都仅受重力,(2)都是匀变速曲线运动,(3)轨迹都是抛物
线。不同点:(1)初速度的方向不同,(2)竖直方向上的分运动不同。
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1.3 研究斜抛运动
一二
二、研究斜抛运动的射程和射高
含义 飞行时间 被抛物体从抛出点到落地点所用的时间
Y=v02sin 2θ
2g
X=v 0 2 sin2θ
g
T=2v0gsinθ
增大 增大 增大
增大 降低 增大
警示(1)上表中的表达式只适用于抛出点和落地点在同一水平面
上的情况。 (2)θ=45°时,射程最大:Xmax=vg02;θ=90°时,射高最大:Ymax=v20g2。
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1.3 研究斜抛运动
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
3.斜抛运动的对称性 (1)速度对称:相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等或水平 方向速度相等,竖直方向速度等大反向。(如图)
(2)时间对称: 相对于轨道最高点两侧对称的曲线,上升时间等于下降时间。 (3)轨迹对称: 其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
题后反思处理斜抛运动的方法与处理平抛运动的方法相
做竖直上抛运动,上升阶段速度减小,下降阶段速度增加,B 项正确。 答案:BD
题后反思解答斜抛运动要注意把握以下两点:
(1)从受力和加速度的角度分析斜抛运动的性质; (2)从速度合成的角度分析速度大小的变化特点。
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1.3 研究斜抛运动
射高 射程
斜抛运动的物体所达到的最大高度
斜抛运动的物体从抛出点到落地点的水平 距离
大小
T=2v0y = 2v0sinθ
g
g
v
Y=
0y
2
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v 0 2sin
2θ
2g
2g
X=v0cos
θ·T=v
0
2sin2θ g
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1.3 研究斜抛运动
一二
程最远?
思考在忽略空气阻力的情况下,投掷铅球时,抛射角多大时射
提示:45°。
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
探究一对斜抛运动的理解 ●问题导引●
如图所示,运动员斜向上投出标枪,标枪在空中划出一条优美的曲线后 插在地上,若忽略空气对标枪的阻力作用,请思考:
(1)标枪到达最高点时的速度是零吗? (2)标枪在水平和竖直方向上的运动情况是怎样的? 提示:(1)不是零;(2)水平方向:匀速直线运动;竖直方向:竖直上抛运动。
1.3 研究斜抛运动
1.3 研究斜抛运动
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情境导入
课程目标 1.认识斜抛运动,知道斜
抛运动可以分解成水平方向 的匀速直线运动和竖直方向 的竖直上抛运动。 2.通过实验探究斜抛运动的 射高和射程跟初速度和抛射 角的关系,并能将所学的知识 应用到生产、生活中。 3.了解弹道曲线。
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一二
一、斜抛运动
1.定义 将物体以一定的初速度斜向射出去,在阻力可以忽略的情况下,物体所 做的运动。 2.研究斜抛运动的两种方法 (1)把斜抛运动分解为沿初速度 v0 方向的匀速直线运动与沿竖直方向 的匀变速直线运动。 (2)将初速度 v0 分解为沿水平方向的分量 v0x 和 沿竖直方向的分量 v0y,如图,将斜抛运动分解为水平 分运动和竖直分运动。 ①水平方向上:不受力的作用,以速度 v0x 做匀速 直线运动。 ②竖直方向上:受重力作用,初速度 v0y、加速度 g,方向与初速度 v0y 方向 相反,故沿竖直方向的分运动是匀变速直线运动。
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
警示(1)在空气中斜向上抛出的物体,当空气阻力与重力相比可
忽略不计时,可按斜抛运动处理。 (2)斜抛运动中从最高点开始下落的运动可以看成平抛运动,可以按平抛运 动的规律分析。
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
【例题 1】(多选)关于斜抛运动,下列说法正确的是( ) A.物体抛出后,速度增大,加速度减小 B.物体抛出后,速度是先减小,再增大,加速度保持不变 C.物体抛出后,沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加 速度始终沿着切线方向 D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动 解析:做斜抛运动的物体只受重力作用,加速度恒为 g,方向始终竖直向
探究点一 探究点二
探究二斜抛运动的三个参量:飞行时间、射程、射高 ●问题导引●
中国生产的卫士—2D 多管火箭炮系统最大射程为 400 千米。如图所 示,请思考:
(1)炮弹的运动是匀变速曲线运动吗? (2)忽略空气的阻力作用,炮弹的射程随抛射角的增大而增大吗? 提示:(1)是,(2)不一定。
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1.3 研究斜抛运动
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
●名师精讲●
1.运动特点 (1)初速度:具有一定的初速度 v0,初速度的方向斜向上(与水平方向的 夹角为 θ)。 (2)受力情况:只受重力。 (3)运动轨迹:二维曲线(抛物线)。 2.运动性质 物体只受到重力作用,运动的加速度等于重力加速度,故斜抛运动是一 种匀变速曲线运动。
探究点一 探究点二
●名师精讲●
1.分析方法 将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解,根据分运动分析飞行时间、射 程、射高,如图所示:
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
2.射高、射程、飞行时间随抛射角的变化的比较
物理量
表达式
与 θ 的关系 θ<45°且增大° θ>45°且增大
射高 Y 射程 X 飞行时间 T
探究点一 探究点二
【例题 2】一足球运动员开出角球,球的初速度是 20m/s,初速度方向跟 水平面的夹角是 37°。如果球在飞行过程中,没有被任何一名队员碰到,空气 阻力不计,g 取 10m/s2,求:
(1)落点与开出点之间的距离。 (2)球在运行过程中,球离地面的最大距离。 解析:(1)将球的初速度进行分解,其水平分量 v1=vcos θ=16 m/s,竖直分 量为 v2=vsin θ=12m/s 飞行时间 t=2gv2=2.4s 水平距离 s=v1·t=38.4m。 (2)最大高度 h=v22g2=7.2m。 答案:(1)38.4m (2)7.2m
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1.3 研究斜抛运动
一二Байду номын сангаас
思考斜抛运动和上一节学过的平抛运动有什么相同点和不同
点? 提示:相同点:(1)都仅受重力,(2)都是匀变速曲线运动,(3)轨迹都是抛物
线。不同点:(1)初速度的方向不同,(2)竖直方向上的分运动不同。
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1.3 研究斜抛运动
一二
二、研究斜抛运动的射程和射高
含义 飞行时间 被抛物体从抛出点到落地点所用的时间
Y=v02sin 2θ
2g
X=v 0 2 sin2θ
g
T=2v0gsinθ
增大 增大 增大
增大 降低 增大
警示(1)上表中的表达式只适用于抛出点和落地点在同一水平面
上的情况。 (2)θ=45°时,射程最大:Xmax=vg02;θ=90°时,射高最大:Ymax=v20g2。
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1.3 研究斜抛运动
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
3.斜抛运动的对称性 (1)速度对称:相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等或水平 方向速度相等,竖直方向速度等大反向。(如图)
(2)时间对称: 相对于轨道最高点两侧对称的曲线,上升时间等于下降时间。 (3)轨迹对称: 其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。
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1.3 研究斜抛运动
探究点一 探究点二
题后反思处理斜抛运动的方法与处理平抛运动的方法相