高中物理 5.2平抛运动(精讲优练课型)课件 新人教版必修2

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【归纳总结】 1.平抛运动的研究方法：研究曲线运动通常采用“化曲为直”的方法。 即将平抛运动分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速 直线运动。
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2.平抛运动的规律：
水平分 运动
竖直分 运动
速度 水平速度vx=v0 竖直速度vy=gt
位移 水平位移x=v0t
1
竖直位移y= 2 gt2
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(3)速度：平抛运动的水平分速度恒定不变，竖直分速度的大小越来 越大，合速度的大小、方向都不断变化，合速度的方向与竖直方向的 夹角逐渐减小，但不会是零。 (4)位移：平抛运动位移的大小、方向都不断变化，其方向与速度方 向不一致。
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【过关训练】 1.(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是( ) A.平抛运动是匀变速运动 B.平抛运动是变加速运动 C.任意时刻的加速度相同 D.任意两段相等时间内速度变化量相同
A. l v0
C. v2 v02 g
B. h 2g
2h D.
vy
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【解题探究】
(1)物体在竖直方向上满足哪些公式？ 提示：物体在竖直方向上满足：h= 1 gt2、vy=gt。
2
(2)物体在水平方向满足哪些公式？
提示：物体在水平方向满足：l=v0t。
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(3)物体的分速度vx、vy与合速度v的大小满足什么关系？
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一、对平抛运动的理解 思考探究： 如图所示，一人正练习投掷飞镖，请思考：
(1)飞镖投出后，其加速度的大小和方向是怎样的？
(2)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？
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提示：(1)若忽略空气阻力，飞镖投出后，只受重力作用，其加速度 大小为g，方向竖直向下。 (2)飞镖运动过程中，加速度是不变的，所以飞镖的运动是匀变速运 动。
g
匀变速直线运动，故h=
v y ·t，所以t= 2 h
，故D正确。
2
vy
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【过关训练】
1.以速度v0水平抛出一球，某时刻其竖直分位移与水平分位移相等， 则下列判断中错误的是( )
A.竖直分速度等于水平分速度
B.此时球的速度大小为 5 v0
C.运动的时间为 2 v 0
g
D.运动的位移是 2
2
g
在空中运动的时间只与下落的高度有关，与初速度的大小无关。
(2)平抛运动的水平位移：由x=v0t=v0
2 y 知，做平抛运动的物体的
g
水平位移由初速度v0和下落的高度y共同决定。
(3)落地速度：v v0 2v2 y v0 22gy， 即落地速度由初速度v0和下落 的高度y共同决定。
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(4)速度方向的特点：如图所示，从O点抛出的物体经时间t到达P点， 速度的反向延长线交OB于A点。
2
v
2 0
g
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【解析】选A。水平速度为v0，设下落的时间为t，由题意得v0t=
1 gt2，解得t=
2
2 ，gv 0 竖直分速度为vy=2v0，所以A错，C正确；速度
v＝v2xv2y 位移5v0；
s＝所x以2 By、2＝D2正2确v02。，
g
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2.(2015·汕头高一检测)如图所示，滑板运动员以速度v0从离地高度 为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。忽略空气阻力，运动员
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【补偿训练】1.(多选)对做平抛运动的物体，若g已知，再给出下列 哪组条件，可确定其初速度大小( ) A.水平位移 B.下落高度 C.落地时速度的大小和方向 D.落地时位移的大小和方向
tan
y
1gt2 2
gt
x v0t 2v0
可见位移偏向角与速度偏向角不等，tanθ=2tanα。
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【典例示范】(多选)(2015·淄博高一检测)有一物体在离水平地面高 h处以初速度v0水平抛出，落地时的速度为v，竖直分速度为vy，水平 射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为( )
2 平抛运动
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一、抛体运动 1.定义：以一定的速度将物体抛出，物体只受_重__力__作用的运动。 2.平抛运动：初速度沿_水__平__方向的抛体运动。 3.平抛运动的特点： (1)初速度沿_水__平__方向。 (2)只受_重__力__作用。
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【想一想】 弧旋球又称“弧线球”“香蕉球”，是足球运动技 术名词。指足球踢出后，球在空中向前并做弧线运 行的踢球技术。这时的足球在空中的运动是抛体运 动吗？ 提示：不是，足球在空中运行时，除了受重力，还受到空气对它的作 用力，不满足抛体运动的条件。
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三、斜抛运动的规律 1.定义：初速度沿_斜__向__上__或_斜__向__下__方向的抛体运动。 2.初速度：vx=v0_c_o_s_θ__，vy=v0_s_i_n_θ__。 3.性质：斜抛运动可以看成是水平方向的_匀__速__直__线__ 运动和竖直方向的_竖__直__上__抛__或_竖__直__下__抛__运动的合 运动。
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【解析】选A、C、D。平抛运动的物体只受重力作用，故a=g，即做匀 变速曲线运动，A、C选项正确，B选项错误。因为平抛运动速度的变 化量Δv=gΔt，所以任意相等的时间内的Δv相同，D选项正确。
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2.(2015·莆田高一检测)如图所示，人站在平台上平抛一小球，球离 手的速度为v1，落地时的速度为v2，不计空气阻力，图中能表示出速 度矢量的演变过程的是( )
提示：分速度vx、vy与合速度v的大小满足：v=
v
2 x
v
2 y
。
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【正确解答】选A、C、D。由l=v0t得物体在空中飞行的时间为
l ，故A正确；由h= 1
v0
2
gt2，得t=
2 h ，故B错误；由vy=
g
v2
v
2 0
以及vy=gt，得t=
v2
v
2 0
，故C正确；由于竖直方向为初速度为0的
y x
水平方向的夹角)。
gt
=__v_0 __ (θ是v与
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2.平抛运动的位移：
(1)水平位移：x=_v_0t_。 (2)竖直位移：y=__12 _g _t 2__。 (3)轨迹：y=__2_gv_02_x__2 _，平抛运动的轨迹是一条_抛__物__线。
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【判一判】(1)如果下落时间足够长，平抛运动物体的速度方向可以 变为竖直方向。( ) (2)在同一地区的同一高度，所有做平抛运动的物体的加速度都相同。 () (3)平抛运动在某时刻的位移与水平方向的夹角等于此时速度与水平 方向的夹角。( )
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【判一判】 (1)斜抛运动是匀加速曲线运动。( ) (2)斜抛运动最高点的速度为零。( ) (3)斜上抛运动在水平方向上先做匀减速运动，后做匀 加速运动。( )
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提示：(1)√。斜抛运动只受恒定的重力作用，加速度不变，是匀加 速曲线运动。 (2)×。斜抛运动最高点，竖直分速度为零，水平分速度不为零，所 以合速度不为零。 (3)×。斜上抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
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速度
位移
合运动
大小：v v02 gt2
方向：与水平方向夹角为θ， tanθ= v y g t
vx v0
大小：s x2 y2 方向：与水平方向夹角为 α，tanα= y g t
x 2v0
图示
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3.有关平抛运动的几个结论：
(1)平抛运动的时间：由y= 1 gt2得t= 2 y ，可知做平抛运动的物体
则OB=v0t
A B tP an B 1 2gt2v vx y1 2gt2v gt01 2v0t。
可见AB= 1 OB，所以A为OB的中点p。pt精选
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2
(5)平抛运动的两个偏向角的特点。 若平抛运动的速度偏向角为θ，如图所示，则
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tanθ= v y g t
vx v0
平抛运动的位移偏向角为α，则
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二、平抛运动的研究方法及其规律 思考探究： 物体做平抛运动的轨迹如图所示，请思考以下问题：
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(1)分析曲线运动的基本思路和方法是什么？如何对平抛运动进行研 究？ (2)平抛运动的时间、水平位移和落地速度由哪些因素决定？
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提示：(1)分析曲线运动的基本思路和方法是将运动分解。研究平抛 运动时，可以将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由 落体运动。 (2)平抛运动的时间由下落高度y决定，水平位移和落地速度则由初速 度v0和下落高度y共同决定。
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二、平抛运动的速度和位移
1.平抛运动的速度：
(1)水平方向：不受力，为_匀__速__直__线__运动，vx=v0。
(2)竖直方向：只受重力，为_自__由__落__体__运动，vy=gt。
(3)合速度：
大小：v=
vx2 vy2 =__v_0_2 __g_2_t2_；方向：tanθ=
v v
平抛运动的速度大小和方向都不断变化，故它是变速运动
平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，大小和方 向都不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动
速度变 由Δv=gΔt，任意两个相等的时间间隔内速度
化特点 的变化相同，方向竖直向下，如图所示
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【典例示范】(2015·绍兴高一检测)关于平抛运动，下列说法不正确 的是( ) A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动 B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变 C.平抛运动的速度大小是时刻变化的 D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
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【归纳总结】 1.物体做平抛运动的条件：物体的初速度v0沿水平方向且不等于零， 只受重力作用。 2.平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动。
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3.平抛运动的特点：
特点
理想化 特点
速度特 点
加速度 特点
理解 物理上提出的抛体运动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
tanθ= v 0 ＝ v 0 ，因t一直增大，所以tanθ变小，θ变小，故D正确，
vy gt
B错误。
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【误区警示】关于平抛运动的四点注意 (1)受力：只受重力，恒定不变，空气阻力不能忽略的运动不是平抛 运动。 (2)加速度：平抛运动的加速度为自由落体加速度，恒定不变，与物 体的初速度大小和质量无关。
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【解题探究】 (1)平抛运动的受力有什么特点？ 提示：平抛运动只受恒定不变的重力作用。 (2)平抛运动的速度如何变化？ 提示：平抛运动的速度大小、方向都在不断变化。
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【正确解答】选B。平抛运动的物体只受重力作用，故A正确；平抛运
动是曲线运动，速度时刻变化，由v= v02 g2t2 知，合速度v在增大， 故C正确；对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角，有
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提示：(1)×。无论下落时间多长，水平速度不变，根据速度的合成， 合速度不会沿竖直方向。 (2)√。做平抛运动的物体，只受重力作用，加速度都为g，方向都是 竖直向下。 (3)×。位移与水平方向的夹角是初、末位置的连线与水平方向的夹 角；速度与水平方向的夹角是轨迹上该点的切线方向与水平方向的夹 角。两角显然是不相等的。
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2.如图所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻 在它正上方有一小球b也以初速度v0水平抛出，并落于c点，则( ) A.小球a先到达c点 B.小球b先到达c点 C.两球同时到达c点 D.不能确定a、b球到达c点的先后顺序
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【解析】选C。做平抛运动的小球b在水平方向上的运动与小球a同步， b球落地前两球一直在同一竖直线上，两球同时到达c点，C正确。
和滑板可视为质点，下列表述正确的是( )
A.v0越大，运动员在空中运动时间越长 B.v0越大，运动员落地瞬间速度越大 C.运动员落地瞬间速度方向与高度h无关
D.运动员落地位置与v0大小无关
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【解析】选B。在平抛运动中，飞行时间仅由高度决定，所以A错误； 水平位移、落地速度(末速度)由高度和初速度共同决定，所以B对，C、 D错误。
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【解析】选C。做平抛运动的物体加速度恒为g，则速度的变化Δv= gΔt，方向始终竖直向下，故选项C正确。
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【补偿训练】1.物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的分速度 vy随时间变化规律的图线是图中的(取竖直向下为正方向)( )
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【解析】选D。要依据平抛运动在竖直方向上的分速度vy的大小及方 向随时间的变化规律，结合图像的特点进行分析，作出推断。平抛运 动的竖直分运动是自由落体运动，竖直分速度vy=gt，竖直方向上的 分速度vy随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线，选项D正确。