新教材同步系列2024春高中物理第五章拋體運動4拋體運動的規(guī)律課件新人教版必修第二冊

第五章拋體運動4拋體運動的規(guī)律學(xué)習(xí)目標學(xué)法指導(dǎo)1.知道平拋運動的受力特點，會應(yīng)用運動的合成與分解分析平拋運動2．能利用運動的合成與分解的方法分析一般的拋體運動3．知道并能推導(dǎo)平拋運動的兩個重要推論4．利用相關(guān)知識解決與斜面有關(guān)的平拋問題1.通過對平拋運動速度和位移的討論，進一步掌握分析曲線運動的方法——運動的合成與分解的方法2．通過對生活中拋體運動的分析，拓展對運動多樣性的認識，體會物理學(xué)中化繁為簡的研究方法知識導(dǎo)圖課前·

自主預(yù)習(xí)1．水平方向vx＝__________．2．豎直方向vy＝__________．平拋運動的速度v0gt4．合速度與水平方向夾角為θ，則________________．將一物體以6m/s的速度水平拋出，物體落地前的瞬間，豎直方向的分速度大小為10m/s,不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，則物體做平拋運動的時間為_______s，水平方向的位移大小為_____m.161．水平方向x＝__________．2．豎直方向

y＝__________．3．軌跡方程y＝__________，式中g(shù)、v0都是與x、y無關(guān)的常量，其軌跡是一條__________．平拋運動的位移與軌跡v0t拋物線(2022年云南學(xué)業(yè)考試)某同學(xué)想要通過實驗測量玩具手槍的子彈離開槍口時的速度大?。谑撬伊艘粔K足夠大的水平地面，讓玩具手槍從槍口距離地面高度h＝1.25m處水平發(fā)射子彈，測得子彈的水平位移x＝10m，如圖所示．已知重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力．(1)研究平拋運動時可以把它分解為水平方向和豎直方向，其豎直方向的分運動是________(填選項前的字母).A．勻速直線運動B．自由落體運動(2)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)可得子彈離開槍口時的速度大小v＝_____m/s.【答案】B

20物體拋出的速度v0斜向上方或斜向下方時，物體做斜拋運動(設(shè)v0與水平方向的夾角為θ).1．水平方向物體做______________運動，初速度vx＝__________．2．豎直方向物體做豎直上拋或豎直下拋運動，初速度vy＝________.一般的拋體運動勻速直線v0cosθv0sinθ斜上拋運動物體到達最高點時速度大小為零嗎？為什么？【答案】不是．因為最高點還有水平方向的速度，斜拋運動中速度不可能為零．課堂·

重難探究1．平拋運動的規(guī)律平拋運動的規(guī)律及應(yīng)用例1

(2023年江門外海中學(xué)期中)

如圖所示，將一個小球從h＝20m高處水平拋出，小球落到地面的位置與拋出點的水平距離x＝40m.g取10m/s2，不計空氣阻力．求：(1)小球在空中運動的時間；(2)小球拋出時速度的大??；(3)小球落地前的瞬時速度大小和方向．變式1

(多選)如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向．圖中畫出了從y軸上沿x軸正方向拋出的三個小球a、b、c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的(不計空氣阻力)，則 (

)A．a(chǎn)的飛行時間比b的長B．b和c的飛行時間相同C．a(chǎn)的初速度比b的小D．b的初速度比c的大【答案】BD例2

如圖所示，小球以15m/s的水平初速度向一傾角為37°的斜面拋出，飛行一段時間后，恰好垂直撞在斜面上(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75).求：(1)小球在空中的飛行時間；(2)拋出點與落點的豎直距離．與斜面有關(guān)的平拋運動解：(1)將小球垂直撞在斜面上時的速度分解，如圖所示．變式2

(多選)(2023年廣州荔灣期末)北京冬奧會跳臺滑雪項目比賽在位于張家口的國家跳臺滑雪中心舉行，國家跳臺滑雪中心是中國首座跳臺滑雪場館，主體建筑靈感來自于中國傳統(tǒng)飾物“如意”，因此被形象地稱作“雪如意”，如圖所示．現(xiàn)有甲、乙兩名運動員(均視為質(zhì)點)從出發(fā)區(qū)先后沿水平方向向左騰空飛出，其速度大小之比為v甲∶v乙＝2∶1，不計空氣阻力，則甲、乙兩名運動員從飛出至落到著陸坡(可視為斜面)上的過程中，下列說法正確的是 (

)A．甲、乙落到坡面上的瞬時速度方向相同B．甲、乙落到坡面上的瞬時速度大小相等C．甲、乙在空中飛行的時間之比為t甲∶t乙＝2∶1D．甲、乙在空中飛行的水平位移之比為x甲∶x乙＝2∶1【答案】AC在解答平拋運動與斜面結(jié)合的問題時，除要運用平拋運動的位移和速度規(guī)律，還要充分運用斜面傾角，找出位移或速度與斜面傾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決．常見的模型如下：

例3

(2022年茂名電白一中期末)如圖所示，窗戶上、下沿間的高度H＝1.6m，豎直墻的厚度d＝0.4m，某人在距離墻壁L＝1.4m、距窗戶上沿h＝0.2m處的P點，將可視為質(zhì)點的小物件以垂直于墻壁的速度v水平拋出，要求小物件能直接穿過窗口并落在水平地面上，不計空氣阻力，g取10m/s2.則可以實現(xiàn)上述要求的速度大小是(

)平拋運動的臨界問題A．2m/s B．4m/s C．8m/s D．10m/s【答案】B變式3

如圖所示，小球從離地高h＝5m，離豎直墻壁水平距離s＝4m處水平拋出，不計空氣阻力，g取10m/s2，則：(1)若要使小球碰不到墻，則它的初速度應(yīng)滿足什么條件？(2)若以v0＝8m/s的初速度向墻水平拋出小球，碰撞點離地面的高度是多少？解答此類題的關(guān)鍵點(1)將小球的運動抽象為平拋運動的物理模型．(2)小球落在地面上的臨界條件是小球水平分運動的位移小于小球到墻壁的水平距離．(3)畫出符合條件的軌跡示意圖，應(yīng)用平拋運動的規(guī)律列式求解．設(shè)斜上拋物體的拋出點和落地點位于同一水平面上．斜拋運動例4

(多選)(2023年惠州中學(xué)段考)某一滑雪運動員從滑道滑出并在空中翻轉(zhuǎn)時經(jīng)多次曝光得到的照片如圖所示，每次曝光的時間間隔相等．若運動員的重心軌跡看作不計阻力的斜拋運動曲線，A、B

、C和D表示重心位置，且A和D

處于同一水平高度．下列說法正確的是(

)A．運動員最高位置在B點處B．運動員從A到B和從B到C豎直高度比為H1∶H2＝15∶1C．運動員做勻變速曲線運動D．運動員在C點時速度為零【答案】BC變式4老師演示斜拋運動實驗時，同時將甲、乙兩塊小石子從O點斜向上拋出，甲、乙在同一豎直面內(nèi)運動，其軌跡如圖所示，A點是兩軌跡在空中的交點，甲、乙運動的最大高度相同．若不計空氣阻力，則下列判斷正確的是 (

)A．甲先到達最大高度處B．甲先回到與O點等高的水平面C．到達最高處時甲的速度大于乙的速度D．回到與O點等高的水平面時乙的速度大于甲的速度【答案】D核心素養(yǎng)應(yīng)用體育運動中有很多項目與拋體運動相關(guān)，若將這些項目加以抽象，在理想狀態(tài)下，很多球類、投擲類項目可以看成是平拋運動．科學(xué)態(tài)度與責任——體育運動中的平拋問題假如我們把乒乓球、排球等運動看成平拋運動，由于球網(wǎng)高度、球臺、球場邊界條件的限制，往往會出現(xiàn)平拋運動臨界條件的問題．解決這樣的問題，要求我們從實際出發(fā)，建立物理模型，用平拋運動的規(guī)律進行求解．學(xué)會分析這類問題，可以提高解決問題的能力，加強科學(xué)態(tài)度與責任的培養(yǎng)．例5

(2022年清遠期末檢測)如圖所示，在體育課上進行籃球訓(xùn)練時，甲、乙兩同學(xué)將兩個籃球分別水平拋出后兩籃球在空中的P點相遇，已知甲同學(xué)拋出點的高度h1比乙同學(xué)拋出點的高度h2大，不計空氣阻力，籃球可看成質(zhì)點，則下列說法正確的是

(

)A．乙同學(xué)比甲同學(xué)先將籃球拋出B．兩籃球相遇前，甲同學(xué)拋出的籃球在空中運動的時間長C．乙同學(xué)拋出的籃球初速度一定大D．甲同學(xué)拋出的籃球在相遇前的水平位移一定小【答案】BA．在空中做勻變速曲線運動B．在水平方向做勻加速直線運動C．在網(wǎng)的右側(cè)運動的時間是左側(cè)的2倍D．擊球點的高度是網(wǎng)高的2倍【答案】AC【解析】在平拋過程中，小球初速度沿水平方向，但受力方向為豎直向下與初速度不共線，所以做曲線運動．又由于所受重力恒定不變，因而乒乓球加速度恒定，故在空中做勻變速曲線運動，A正確；對小球運動分解為水平和豎直方向，水平方向不受外力作用，因而做勻速直線運動，豎直方向受恒定不變的重力，因而做初速度為0的勻加速直線運動，B錯誤；小練·

隨堂鞏固1．做平拋運動的物體，在水平方向通過的最大距離取決于(

)A．物體的高度和受到的重力B．物體受到的重力和初速度C．物體的高度和初速度D．物體受到的重力、高度和初速度【答案】C2．人站在平臺上平拋一小球，球離手時的速度為v1，落地時速度為v2，不計空氣阻力，下列圖中能表示出速度矢量的演變過程的是 (

)A B C D【答案】D【解析】小球做的是平拋運動，任何時刻在水平方向的速度的大小都是不變的，即任何時刻的速度的水平的分量都是一樣的，在豎直方向上是自由落體運動，加速度方向豎直向下，所以速度變化的方向豎直向下，故D正確．3．(2023年梅州豐順一中月考)如圖甲所示，客家人口中的“風車”也叫“谷扇”，是農(nóng)民常用來精選谷物的農(nóng)具．在同一風力作用下，精谷和癟谷(空殼)谷粒都從洞口水平飛出，結(jié)果精谷和癟谷落地點不同，自然分開，簡化成如圖乙所示．谷粒從洞口飛出后忽略空氣阻力，對這一現(xiàn)象，下列分析正確的是 (

)甲乙A．N處是癟谷，M處為精谷B．精谷飛出洞口到落地的時間比癟谷短C．精谷和癟谷飛出洞口后都做勻變速曲線運動D．精谷