高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 抛体运动的规律图文课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 抛体运动的规律图文课件ppt，共55页。PPT课件主要包含了抛体运动的规律，目标体系构建，课前预习反馈，知识点1，平抛运动的速度，知识点2，平抛运动的位移与轨迹，v0t，匀加速，抛物线等内容，欢迎下载使用。

1．水平速度：做平抛运动的物体，由于只受到竖直向下的_______作用，在x方向的分力为____，加速度为____，故物体在x方向的速度将保持v0不变，即vx＝_____。
2．竖直速度：物体在y方向上受重力mg作用，由mg＝ma可知，物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度，vy＝_____。4．结论：物体在下落过程中速度v越来越_____，速度方向与水平方向间夹角θ越来越_____。
1．水平位移：平抛运动沿x方向的分运动是_______直线运动，所以物体的水平位移x＝______。2．竖直位移：物体在y方向的分运动是从静止开始、加速度为g的_________直线运动，由自由落体运动的知识可知，平抛运动物体在竖直方向的位移y＝________。
1．斜抛运动：物体被抛出时的速度不沿水平方向，而是斜向_______或斜向_______。2．受力情况：水平方向不受力，加速度为____；竖直方向只受重力，加速度为____。3．运动分解：水平方向做_______直线运动，速度v0x＝__________；竖直方向做_________直线运动，初速度v0y＝__________。(θ为v0与水平方向间夹角)
『判一判』(1)抛体运动一定是匀变速运动。(　　)(2)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。(　　)(3)平抛运动的物体初速度越大，下落得越快。(　　)(4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大，若足够高，速度方向最终可能竖直向下。(　　)(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致。(　　)(6)斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零。(　　)
『选一选』飞盘运动由于本身的新奇、没有场地限制等特点，深受大众的喜爱。如图是某一玩家从离水平地面1.25 m的高处将飞盘水平投出情景，则飞盘在空中飞行的时间可能是(　　)A．0.1 s　　B．0.3 sC．0.5 s　　D．3.0 s
『想一想』用枪水平地射击一个靶子(如图所示)，设子弹从枪口水平射出的瞬时，靶子从静止开始自由下落，子弹能射中靶子吗？为什么？ 答案：能够射中。子弹做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，相同时间内与靶子下落的高度相同，故能够射中靶子。
如图所示，一人正练习投掷飞镖，不计空气阻力。请思考：(1)飞镖投出后做什么运动，加速度的大小和方向如何？(2)飞镖的运动是一种怎样的运动？提示：(1)飞镖将做平抛运动，只受到重力作用，加速度等于重力加速度，方向向下；(2)因飞镖的加速度为一恒量，故飞镖的运动是匀变速曲线运动。
1．物体做平抛运动的条件物体的初速度v0方向水平，且只受重力作用。2．平抛运动的性质加速度为g的匀变速曲线运动。
3．平抛运动的四个特点
(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是(　　)A．做平抛运动的物体不受任何外力的作用B．平抛运动是曲线运动，不可能是匀变速运动C．做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动D．物体做平抛运动的落地时间与初速度的大小无关
1．(2021·浙江高一月考)从高处水平抛出的物体在各个时刻的速度、加速度方向如图所示，其中正确的是(　　)解析：在曲线运动中，速度的方向为曲线上该点的切线方向，物体在飞行过程中只受重力，方向竖直向下，所以加速度的方向竖直向下，故C正确，A、B、D错误。
2022年1月5日，网球墨尔本系列赛继续进行，名将朱琳继续保持良好的竞技状态，战胜大满贯冠军斯托瑟。
球场上，运动员多次从同一高度以不同的水平速度击出网球。忽略空气阻力的影响，若网球均落在同一水平面上，每次网球在空中运动的时间相同吗？落地速度相同吗？提示：在空中运动的时间相同，但落地速度不相同。
(4)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻，任意位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为α，则有tan θ＝2tan α。
4．平抛运动中的临界与极值问题(1)通过关键词来判断临界点、极值点①有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程中存在着临界点。②若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程中存在着“起止点”，而这些“起止点”往往就是临界点。③若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程中存在着极值，这些极值点也往往是临界点。
(2)分析处理方法①确定临界状态及临界轨迹，并由此列出符合临界条件的物理方程。②注意恰当运用数学知识分析求解临界与极值问题。
如图所示，窗子上、下沿间的高度H＝1.6 m，墙的厚度d＝0.4 m，某人在离墙壁距离L＝1.4 m、距窗子上沿h＝0.2 m处的P点，将可视为质点的小物件以速度v水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g取10 m/s2。则可以实现上述要求的速度大小是(　　)A．2 m/s　　B．4 m/sC．8 m/s　　D．10 m/s
思路引导：解答本题应注意以下两点：(1)小物件做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。(2)恰好擦着窗子下沿左侧时速度v最小。
核心素养·思维升华平抛运动中时间的求解方法
2．(2022·全国高一单元测试)如图所示为某次火灾现场由于楼层太高，地面水枪喷射不到，消防队员从邻近的高楼上向起火大楼喷射洒水的示意图。假设水从水枪水平射出，水管的横截面积为S，出水点与着火点的竖直高度为h，两栋楼的间距为L，则水管的流量(单位时间射出水的体积)为(　　)
如图喷水管斜向上喷水，不考虑空气阻力：(1)喷出的水做什么运动？(2)沿不同方向喷出的水射程是否相同？(3)在最高点时，速度是否为零？提示：(1)斜抛运动。(2)不同。(3)不是零。
1．斜抛运动的性质：斜抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。2．斜上抛运动和斜下抛运动的比较
(多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则(　　)A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度比A在落地时的大
思路引导：解答本题应注意以下三点：(1)抛体运动都是只受到重力作用的加速度相等的匀变速运动。(2)抛体运动的处理方法是将运动分解为水平和竖直两个方向。(3)斜抛运动在最高点的速度为抛出初速度的水平分速度。
解析：A、B两球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度都为重力加速度，A项错误；在竖直方向上做竖直上抛运动，由于能上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以两小球在空中飞行的时间相等，B项错误；由于B球的水平射程比较大，故B球的水平速度比A球的水平速度大，而在最高点时小球的速度为小球抛出时的水平分速度，C项正确；小球B抛出时的速度大于小球A抛出时的速度，根据速度的对称性，B在落地时的速度也比A在落地时的速度大，D正确。
3．(2022·江苏邳州高一月考)扬场是劳动者使用木锹将含有砂粒和谷物壳的谷物一同抛向空中，借助风力把尘土、砂粒、谷物和谷物壳分离。即使在无风状态扬场也能很好的进行分离，尘土四散，砂粒被抛的最远，谷物在中间，谷物壳最近。若在无风状态，混合物离开木锨后，下列抽象物理模型的过程最恰当的是(　　)A．砂粒所受空气阻力可忽略，因此砂粒运动可认为是斜抛运动B．谷物所受空气阻力可忽略，因此谷物运动可认为是斜抛运动C．谷物壳受空气阻力可忽略，因此谷物壳运动可认为是斜抛运动D．尘土受空气阻力可忽略，因此尘土运动可认为是斜抛运动
解析：空气阻力能忽略的原因是空气作用力远小于物体自身重力，显然砂粒最重，因此砂粒运动可认为是斜抛运动。故选A。
2021年5月1日，CBA总决赛决胜场打响，广东男篮再战辽宁，最终以总比分2∶1战胜辽宁，夺得队史第11冠。比赛中一运动员将篮球从地面上方B点以速度v0斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上A点。若该运动员后撤到C点投篮，还要求垂直击中篮板上A点，运动员需(　　)A．减小抛出速度v0，同时增大抛射角θB．增大抛出速度v0，同时增大抛射角θC．减小抛射角θ，同时减小抛射速度v0D．减小抛射角θ，同时增大抛射速度v0
“逆向思维”处理斜上抛运动
思维构建： 逆向思维：逆向思维，又称反向思维，是相对于习惯性思维的另一种思维方式。基本特点是末状态信息较多，初始状态信息较少，我们就可以从已有的思路反方向去思考，逆用定理、公式，逆向推理，反向解决问题。
解析：篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动。竖直方向篮球做自由落体运动，高度不变，则运动时间不变，竖直方向的末速度也不变；当平抛运动的水平速度越大时，水平位移越大，抛出后落地速度越大，与水平面的夹角则越小。同理若水平速度减小，则落地速度变小，但与水平面的夹角变大。因此只有增大抛射速度v0，同时减小抛射角θ，才能仍垂直打到篮板上。故D正确，A、B、C错误。
方法感悟：所有的思维方法目的都是为了简化，逆向思维也不例外。通过逆向思维就把研究斜抛运动的问题转化成研究平抛的问题，研究初速度的大小和方向的问题转化成研究末速度的大小和方向的问题。末速度水平的斜抛运动→逆向思维→平抛运动，和其类似的还有刹车类问题，末速度为零的匀减速直线运动→逆向思维→初速度为0的匀加速直线运动问题。
1．(2022·湖北高一期末)在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。则运动员跨过壕沟的初速度至少为(取g＝10 m/s2)(　　)A．4 m/s　　B．5 m/sC．8 m/s　　D．10 m/s
2．(2021·山西太原高一期中)物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切值tan α随时间t变化的图像是(　　)
3．(2022·河北高一单元测试)如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面的不同高度。忽略空气阻力，关于球在这两次从飞出到恰好击打墙壁的运动过程，下列说法正确的是(　　)A．飞出时的初速度竖直分量相等B．在空中的时间相等C．击打墙壁的速度相等D．飞出时的初速度大小可能相等