教科版必修2第一章 抛体的运动3 平抛运动课文课件ppt

这是一份教科版必修2第一章 抛体的运动3 平抛运动课文课件ppt，共59页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，水平方向，匀速直线运动，自由落体运动，速度关系，抛物线，关键能力·合作学习，平抛运动的规律，审题关键，课堂回眸等内容，欢迎下载使用。
一、平抛运动【情境思考】问题1:改变打击金属片的力度,A、B两球如何运动?问题2:两者的运动时间是否相同?提示:问题1:A球落点随打击力度的改变而变化,B球做自由落体运动。问题2:两者的运动时间相同。
1.平抛运动:将物体以一定的初速度沿_________(选填“水平方向”或“竖直方向”)抛出,不考虑空气的阻力,物体只在_____(填物体所受的某种力)作用下所做的运动。2.平抛运动的特点:(1)水平方向:不受力,做_____________。(2)竖直方向:只受重力,做_____________。
二、平抛运动的规律【情境思考】如图为一个做平抛运动的小球经多次曝光之后留下的照片,可见小球的速度与位移时刻在改变。如何求解平抛运动物体速度和位移的大小和方向?提示:应用分析运动的合成与分解的平行四边形定则求解。
2.位移关系:3.运动轨迹:平抛运动的轨迹是一条_______(选填“直线”或“抛物线”)。
　知识点一　平抛运动的性质与特点1.物体做平抛运动的条件:(1)物体的初速度v0方向水平且不等于零。(2)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。
3.平抛运动的三个特点:(1)理想化特点:物理上提出的平抛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。(2)匀变速特点:平抛运动的加速度恒定,始终等于重力加速度,且重力与速度不共线。(3)速度变化特点:任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,Δv=gΔt,方向竖直向下,如图所示。
4.平抛运动的轨迹:由x=v0t,y= gt2得y= x2,为抛物线方程,其运动轨迹为抛物线。
　【问题探究】战争时期,飞机投弹是一种危害面很大的武器,飞行员扔下的炸弹做的是什么运动?应该如何分析该运动?提示:以地面为参考系,炸弹做平抛运动。
【典例示范】 【典例】对于平抛运动,下列说法正确的是(　　)A.平抛运动是加速度大小不变、方向改变的曲线运动B.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内速度的增量都是不等的C.平抛运动可以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D.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关【解析】选C。平抛运动的物体只受重力,加速度为g,保持不变,大小不变,方向不变,做匀变速曲线运动,故A错误。做平抛运动的物体的加速度不变,在任何相等的时间内速度的增量是相等的,故B错误。平抛运动只受重力,可以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,故C正确。落地时间只与抛出点的高度有关。落地时的速度与初速度、高度都有关,故D错误。所以选C。
【素养训练】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
【解析】选A、C、D。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= 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tan θ= ,因t一直增大,所以tan θ变小,θ变小,故D正确,B错误。
2.如图所示,以速度v1水平抛出一小球,球落地时速度为v2,不计空气阻力,图中能表示出速度矢量的演变过程的是(　　) 【解析】选C。小球做的是平抛运动,任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的,即任何时刻的速度的水平的分量都是一样的,在竖直方向上是自由落体运动,竖直方向上的速度在均匀增加,所以C正确,A、B、D错误。
【加固训练】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)(　　) 【解析】选D。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。
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【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。
3.做平抛运动的物体,每秒内的速度增量(　　)A.大小相等,方向相同　　B.大小不等,方向不同C.大小相等,方向不同D.大小不等,方向相同【解析】选A。平抛运动是匀变速运动,加速度为重力加速度,速度的改变量为Δv=gΔt,故做平抛运动的物体每秒速度的增量大小为9.8 m/s,方向竖直向下,A正确。
　知识点二　平抛运动的规律任务1 平抛运动的研究方法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。
　 【问题探究】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,运动员和滑板可视为质点。运动员在落地之前,速度怎么变化? 提示:运动员的速度方向时刻变化,速度大小越来越大。
【典例示范】【典例1】 (多选)(2020·江苏高考)如图所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。忽略空气阻力，则（ ）A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的D.A的末速度比B的大
【解析】选A、D。位移为初位置到末位置的有向线段，由题图可得sA== l ，sB= A和B的位移大小相等，A正确；平抛运动的时间由高度决定，即 则A的运动时间是B的 倍，B错误；平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则 则A的初速度是B的 ，C错误；小球A、B在竖直方向上的速度分别为 所以可得 即vA>vB，D正确。
任务2 利用结论求平抛运动问题1.平抛运动的时间:由y= gt2得t= ,可知做平抛运动的物体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 知,做平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同决定。3.落地速度:v= ,即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同决定。
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。 则OB=v0tAB= 可见AB= OB,所以A为OB的中点。
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tan θ= 。 平抛运动的位移偏向角为α,则tan α= 可见位移偏向角与速度偏向角不等,tan θ=2tan α。
【典例示范】【典例2】为了研究平抛物体的运动,一名男生和一名女生站在操场的主席台上,先后从同一位置,各自向空旷的操场水平同向抛出一个小球①,两小球恰好落到操场上的同一点② 。若男生的身高高于女生的身高,男生抛出的小球高度高于女生抛出的小球的高度③,下列说法正确的是(　　)A.两小球在空中运动的时间相同B.女生抛出的小球水平速度大于男生抛出的小球水平速度C.两小球落地时,速度方向与水平方向的夹角相同D.两小球落地时,两小球在水平方向的速度相等
【解析】选B。根据竖直方向的运动规律可知,两小球在空中运动的时间不相同,男生抛出的小球运动时间比女生抛出的小球运动时间长,故A错误;小球在水平方向做匀速直线运动,女生抛出的小球水平速度大于男生抛出的小球水平速度,故B正确、D错误;两小球落地时,设速度方向与水平方向的夹角为θ,则tanθ= ,所以两小球落地时,速度方向与水平方向的夹角男生的大,故C错误。故选B。
【素养训练】1.中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是(　　)A.运动的时间都相同B.速度的变化量都相同C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍D.若初速度为v0,则L
【解析】选C。根据h= gt2可得运动的时间t= ,所有小面圈在空中运动的时间都相同,故选项A正确;根据Δv=gΔt可得所有小面圈的速度的变化量都相同,故选项B正确;因为水平位移的范围为La2,由G-fy=ma,可知, ,故D正确。
　【加固训练】　　如图所示,两个相对的斜面,倾角分别为37°和53°。在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。若不计空气阻力,则A、B两个小球的运动时间之比为(　　) A.1∶1　　　　　　　　　B.4∶3C.16∶9D.9∶16
【解析】选D。A球满足tan37°= ,B球满足tan 53°= 可得tA∶tB=9∶16,D项正确。
【拓展例题】考查内容:平抛运动中的临界问题【典例】如图所示,一个电影替身演员准备跑过一个屋顶,然后水平跳跃并离开屋顶,在下一个建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s,那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取 9.8 m/s2)(　　)A.他安全跳过去是可能的B.他安全跳过去是不可能的C.如果要安全跳过去,他在屋顶跑动的最小速度应大于6 m/sD.如果要安全跳过去,他在屋顶跑动的最大速度应小于4.5 m/s
【解析】选B。根据y= gt2,当他降落在下一个屋顶时,下落的高度y=4.9 m,所用时间t= s=1.0 s,最大水平位移:x=vmt=4.5×1.0 m=4.5 m18 m/s,则石子可以直接落入水中B.若v017.3 m/s,则石子可以落入水中,故A正确,B错误;若石子能落入水中,则下落的高度一定,可知竖直分速度一定,根据tanα= 知,初速度越大,则落水时速度方向与水平面的夹角越小,故C正确;若石子不能落入水中,速度方向与水平方向的夹角的正切值为:tanθ= ,位移方向与水平方向夹角的正切值为:tanβ= ,可知tanθ=2tanβ,因为β一定,则速度与水平方向的夹角一定,可知石子落到大坝时速度方向与大坝的夹角一定,与初速度无关,故D错误。
4.(2020·南充高一检测)如图所示,一架在雅安地震救灾中装载救援物资的飞机,在距水平地面h=500 m的高处以v=100 m/s 的水平速度飞行。地面上A、B两点间的距离x=100 m,飞机在离A点的水平距离x0=950 m时投放救援物资,不计空气阻力,g取10 m/s2。 (1)求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间。(2)通过计算说明,救援物资能否落在AB区域内。
【解析】(1)根据h= gt2得:t= s=10 s。(2) 救援物资的水平位移为:s=vt=100×10 m=1 000 m,因为x0