平抛运动的规律和应用分析课件.ppt

1、RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(对应学生用书对应学生用书P62)一、抛体运动一、抛体运动()1平抛运动平抛运动(1)定义：水平方向抛出的物体只在定义：水平方向抛出的物体只在重力重力作用下的运动作用下的运动(2)性质：平抛运动是加速度为性质：平抛运动是加速度为g的的匀加速匀加速曲线运动，其运动轨迹曲线运动，其运动轨迹是是抛物线抛物线(3)平抛运动的条件：平抛运动的条件：(1)v00，沿，沿水平方向水平方向；(2)只受只受重力重力作用作用RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习2平抛运动的实验探究平抛

2、运动的实验探究(1)如图所示，用小锤打击弹性金属片如图所示，用小锤打击弹性金属片C，金属片，金属片C把把A球沿球沿水平水平方方向抛出，同时向抛出，同时B球松开，自由下落，球松开，自由下落，A、B两球两球同时同时开始运动观察到两开始运动观察到两球球同时同时落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察到两球到两球仍同时仍同时落地，这说明了小球落地，这说明了小球A在竖直方向上的运动为在竖直方向上的运动为自由落体自由落体运运动动RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(2)如右图所示，将两个质量相等的小钢球从斜面的同一

3、高度处由如右图所示，将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放，滑道静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是A、B两两个小球在水平面上个小球在水平面上相遇相遇，改变释放点的高度和上面滑道对地的高度，重，改变释放点的高度和上面滑道对地的高度，重复实验，复实验，A、B两球仍会在水平面上两球仍会在水平面上相遇相遇，这说明平抛运动在水平方向，这说明平抛运动在水平方向上的分运动是上的分运动是匀速直线匀速直线运动运动RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习3平抛运动的研究方法平抛运动的研究方法运动的合成与分解是研究曲线运动的基

4、本方法运动的合成与分解是研究曲线运动的基本方法. 根据运动的合成与根据运动的合成与分解，可以把平抛运动分解为水平方向的分解，可以把平抛运动分解为水平方向的匀速匀速运动和竖直方向的运动和竖直方向的自由落自由落体体运动，然后研究两分运动的规律，必要时可以再用合成方法进行合运动，然后研究两分运动的规律，必要时可以再用合成方法进行合成成4平抛运动规律平抛运动规律以抛出点为坐标原点，水平初速度以抛出点为坐标原点，水平初速度v0方向为方向为x轴正方向，竖直向下轴正方向，竖直向下的方向为的方向为y轴正方向，建立如图所示的坐标系，则平抛运动规律如下表轴正方向，建立如图所示的坐标系，则平抛运动规律如下表. RJ

5、RJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习问题探究平抛物体落在水平面上时，物体在空中运动时间和水问题探究平抛物体落在水平面上时，物体在空中运动时间和水平射程分别由什么决定平射程分别由什么决定提示提示当平抛物体落在水平面上时，物体在空中运动的时间由当平抛物体落在水平面上时，物体在空中运动的时间由高度高度h决定，与初速度决定，与初速度v0无关，而物体的水平射程由高度无关，而物体的水平射程由高度h及初速度及初速度v0两两者共同决定者共同决定RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习5斜抛运动斜抛运动(1)定义：将物体以定

6、义：将物体以v沿沿斜向上方斜向上方或或斜向下方斜向下方抛出，物体只在抛出，物体只在重力重力作用下的运动作用下的运动(2)性质：加速度为性质：加速度为重力加速度重力加速度g的匀变速曲线运动，轨迹是的匀变速曲线运动，轨迹是抛物抛物线线(3)研究方法：斜抛运动可以看做水平方向的研究方法：斜抛运动可以看做水平方向的匀速直线匀速直线运动和竖直运动和竖直方向的方向的竖直抛体竖直抛体运动的合运动运动的合运动RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习要点一要点一对平抛运动规律的进一步理解对平抛运动规律的进一步理解1速度的变化规律速度的变化规律水平方向分速度保持水平方向分速度保持vxv0不变；竖直

7、方向加速度恒为不变；竖直方向加速度恒为g，速度，速度vygt，从抛出点起，每隔，从抛出点起，每隔t时间，速度的矢量关系如右图所示，这一矢时间，速度的矢量关系如右图所示，这一矢量关系有两个特点；量关系有两个特点；RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2)任意相等时间间隔任意相等时间间隔t内的速度改变量内的速度改变量v的方向均竖直向下，大的方向均竖直向下，大小均为小均为vvygt.2位移的变化规律位移的变化规律(1)任意相等时间间隔内，水平位移不变，且任意相等时间间隔内，水平位移不变，且xv0t.(

8、2)任意相等的时间间隔任意相等的时间间隔t内，竖直方向上的位移差不变，即内，竖直方向上的位移差不变，即ygt2.RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习物体做平抛运动，在它落地前的物体做平抛运动，在它落地前的1 s内它的速度与水平方向夹角由内它的速度与水平方向夹角由30变成变成60，g10 m/s2.求：求：(1)平抛运动的初速度平抛运动的初速度v0；(2)平抛运动的时间；平抛运动的时间；(3)平抛时的高度平抛时的高度RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习要点二要点二平抛运动的两个重要推论平抛运动的两个重

9、要推论推论推论：做平抛：做平抛(或类平抛或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，运动的物体在任一时刻任一位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移方向与水平方向的夹角为，位移方向与水平方向的夹角为，则则tan2tan.RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(1)在平抛运动过程中，位移矢量与速度矢量永远不会共线在平抛运动过程中，位移矢量与速度矢量永远不会共线(2)它们与水平方向的夹角关系为它们与水平方向的夹角关系为tan2tan，但不能误认为，但不能误认为2.RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习如图所示，一物体自倾角为如

10、图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上在斜面上. 物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足满足()AtansinBtancosCtantan Dtan2tanRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习题型一题型一斜面上的平抛运动问题斜面上的平抛运动问题通常情况通常情况(以地面为参考系以地面为参考系)下，平抛运动按受力特点分解为水平下，平抛运动按受力特点分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，这种分解方法不需要分解方向的匀速运

11、动和竖直方向的自由落体运动，这种分解方法不需要分解加速度加速度. 如果物体是从斜面上平抛的，若以斜面为参考系，平抛运动有如果物体是从斜面上平抛的，若以斜面为参考系，平抛运动有垂直垂直(远离远离)斜面和平行斜面两个方向的运动效果，如果题目要求讨论相斜面和平行斜面两个方向的运动效果，如果题目要求讨论相对斜面的运动情况，如求解离斜面的最远距离等，往往沿垂直斜面和平对斜面的运动情况，如求解离斜面的最远距离等，往往沿垂直斜面和平行斜面两个方向进行分解，这种分解方法初速度、加速度都需要分解，行斜面两个方向进行分解，这种分解方法初速度、加速度都需要分解，难度较大，但解题过程会直观简便难度较大，但解题过程会直

12、观简便RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习平抛运动中的平抛运动中的“两个夹角两个夹角”是解题的关键，一是速度偏向角是解题的关键，一是速度偏向角，二，二是位移偏向角是位移偏向角，画出平抛运动的示意图，抓住这两个角之间的联系，画出平抛运动的示意图，抓住这两个角之间的联系，即即tan2tan，如果物体落到斜面上，则位移偏向角，如果物体落到斜面上，则位移偏向角和斜面倾角相等，和斜面倾角相等，此时由斜面的几何关系即可顺利解题此时由斜面的几何关系即可顺利解题RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习例例1(12分分)如右图所示，足够长斜面如右图所示，足够长斜面OA的倾角为

13、的倾角为，固定在水平，固定在水平地面上，现从顶点地面上，现从顶点O以速度以速度v0平抛一小球，不计空气阻力，重力加速度平抛一小球，不计空气阻力，重力加速度为为g，求小球在飞行过程中经过多长时间离斜面最远？最远距离是多少？，求小球在飞行过程中经过多长时间离斜面最远？最远距离是多少？思路诱导思路诱导(1)小球从斜面上平抛，最后又落到斜面上，充分挖小球从斜面上平抛，最后又落到斜面上，充分挖掘掘“斜面斜面”提供的几何关系和隐含条件提供的几何关系和隐含条件(2)“离斜面最远离斜面最远”的物理内涵，为什么会远离斜面，何时离斜面的物理内涵，为什么会远离斜面，何时离斜面最远？为什么还会落向斜面？最远？为什么还

14、会落向斜面？RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习研究平抛运动的基本思路是：研究平抛运动的基本思路是：(1)突出落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系突出落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系(2)突出末速度的大小和方向问题的，一般要建立水平速度和竖直突出末速度的大小和方向问题的，一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系速度之间的关系(3)要注意挖掘和利用好合运动、分运动及题设情景之间的几何关要注

15、意挖掘和利用好合运动、分运动及题设情景之间的几何关系系RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(2011东北三省四市高三联考三东北三省四市高三联考三)如右图所示，斜面与水平面之间如右图所示，斜面与水平面之间的夹角为的夹角为45，在斜面底端，在斜面底端A点正上方高度为点正上方高度为6 m处的处的O点点(与与B点等高点等高)，以以1 m/s的速度水平抛出一个小球，小球飞行一段时间后撞在斜面上，的速度水平抛出一个小球，小球飞行一段时间后撞在斜面上，这段时间为这段时间为(g10 m/s2)()A0.1 sB1 sC1.2 s D2 sRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总

16、复习解析解析本题考查平抛运动水平位移本题考查平抛运动水平位移xv0t，竖直位移，竖直位移hgt2/2，由几何关系可知由几何关系可知xHh，由以上三式可得，由以上三式可得B正确本题难度中等正确本题难度中等答案答案BRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习题型二题型二类平抛运动分析类平抛运动分析 RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(4)类平抛运动的求解方法类平抛运动的求解方法常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向动和垂直于初速度方向(即沿合力方向即沿合力方向)的匀加速直线

17、运动，两分运动彼的匀加速直线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性此独立，互不影响，且与合运动具有等时性特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为标系，将加速度分解为ax、ay，初速度，初速度v0分解为分解为vx、vy，然后分别在，然后分别在x、y方向列方程求解方向列方程求解RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习例例2光滑水平面上，一个质量为光滑水平面上，一个质量为2 kg的物体从静止开始运动，在的物体从静止开始运动，在前前5 s受到一个沿正东方向、大小为受到一个沿正东方向、

18、大小为4 N的水平恒力作用；从第的水平恒力作用；从第5 s末开始末开始改为正北方向、大小为改为正北方向、大小为2 N的水平恒力作用了的水平恒力作用了10 s，求物体在，求物体在15 s内的位内的位移和移和15 s末的速度及方向末的速度及方向思路诱导思路诱导物体在前物体在前5 s做什么运动？求出做什么运动？求出5 s末的速度和前末的速度和前5 s内内的位移，的位移，5 s后物体的受力与运动方向有何关系？物体做什么运动？如何后物体的受力与运动方向有何关系？物体做什么运动？如何处理？分别求出向东和向北的位移，即可求出处理？分别求出向东和向北的位移，即可求出15 s内的位移要注意位内的位移要注意位移为

19、矢量移为矢量RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(2011广州模拟广州模拟)如右图所示，一个质量为如右图所示，一个质量为1 kg的物体静止在粗糙的物体静止在粗糙的水平面上，物体与地面之间的动摩擦因数的水平面上，物体与地面之间的动摩擦因数0.4. 现对物体施加一水现对物体施加一水平向右的恒力平向右的恒力F12 N，经过，经过t11 s后，迅速将该力的方向改

20、为竖直向后，迅速将该力的方向改为竖直向上，大小不变，则再经上，大小不变，则再经t22 s，物体相对于地面的高度及物体的速度的，物体相对于地面的高度及物体的速度的大小和方向各为多少？大小和方向各为多少？RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习解析解析在改变恒力在改变恒力F方向之前，物体做匀加速直线运动，设加速方向之前，物体做匀加速直线运动，设加速度为度为a1，经，经t11 s后的速度为后的速度为v1，分析物体受力的如图甲所示，由牛顿，分析物体受力的如图甲所示，由牛顿第二定律得第二定律得FFfma1，且，且Ffmg解得解得a18 m/s2则则v1a1t18 m/s将将F改为竖直向上

21、后，受力如图乙所示，此时由于改为竖直向上后，受力如图乙所示，此时由于FG，物体将飞，物体将飞离地面做类平抛运动，设此时的加速度为离地面做类平抛运动，设此时的加速度为a2，由牛顿第二定律得，由牛顿第二定律得FGma2解得解得a22 m/s2RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习题型三题型三平抛运动的临界问题平抛运动的临界问题解决有关临界问题的实际问题时，首先应善于根据运动情景构建解决有关临界问题的实际问题时，首先应善于根据运动情景构建物理模型，分析临界条件，养成画图的良好解题习惯物理模型，分析临界条件，养成画图的良好解题习

22、惯. 解决本题的两个解决本题的两个关键点为：确定运动性质关键点为：确定运动性质平抛运动；确定临界轨迹，并画出轨迹示平抛运动；确定临界轨迹，并画出轨迹示意图意图RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习例例3(15分分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动动. 现讨论乒乓球发球问题，设球台长现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高、网高h，乒乓球反弹前后水平，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力和空气阻力(设重

23、力加速度为设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘若球在球台边缘O点正上方高度为点正上方高度为h1处以速率处以速率v1水平发出，落水平发出，落在球台的在球台的P1点点(如右图中实线所示如右图中实线所示)，求，求P1点距点距O点的距离点的距离x1.(2)若球在若球在O点正上方以速度点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的网落在球台的P2点点(如图中虚线所示如图中虚线所示)，求，求v2的大小的大小(3)若球在若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘落在对方球台边缘P3处，求发

24、球点距处，求发球点距O点的高度点的高度h3.RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习思路诱导思路诱导乒乓球的运动可以看做平抛运动，平抛运动可分解乒乓球的运动可以看做平抛运动，平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，解题思路就为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，解题思路就是分别研究两个方向的分运动，尝试写出两个方向的运动学方程，并进是分别研究两个方向的分运动，尝试写出两个方向的运动学方程，并进行求解若球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘行求解若球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3，画出球，画出球的运动轨迹，分析球的运动规律

25、有何特点？注意从对称性的角度进行分的运动轨迹，分析球的运动规律有何特点？注意从对称性的角度进行分析析RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习如右图所示，水平屋顶高如右图所示，水平屋顶高H5 m，墙高，墙高h3.2 m，墙到房子的距，墙到房子的距离离L3 m，墙外马路宽，墙外马路宽x10 m，小球从房顶水平飞出，落在墙外的马，小球从房顶水平飞出，落在墙外的马路上，求小球离开房顶时的速度路上，求小球离开房顶时的速度v0的取值范围的取值范围(取取g10 m/s2)RJRJ版

26、版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习答案答案5 m/sv013 m/sRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习易错分析易错分析抓不住关键词抓不住关键词“垂直垂直”和关键点和关键点“小球与斜面垂直小球与斜面垂直”的那一点，盲目利用平抛运动的规律解题，造成错选的那一点，盲目利用平抛运动的规律解题，造成错选A或或B或或C.本题实本题实际上应该在关键点把此时的速度分解为水平方向和竖直方向的速度，再际上应该在关键点把此时的速度分解为水平方向和竖直方向的速度，再利用几何

27、关系找出相关物理量之间的关系利用几何关系找出相关物理量之间的关系RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习答案答案DRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习易错点易错点2：盲目套用平抛运动的基本规律盲目套用平抛运动的基本规律在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长小方格的边长l 1.25 cm.若小球在平抛运动中的几个位置如图中的若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a

28、、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式所示，则小球平抛的初速度的计算式v0_(用用l、g表示表示)，其值是其值是_ m/s(取取g9.8 m/s2)RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习如右图所示，在距地面如右图所示，在距地面80 m高的水平面上做匀加速直线运动的飞高的水平面上做匀加速直线运动的飞机上每隔机上每隔1 s依次放下依次放下a、b、c三物体，抛出点三物体，抛出点a、b与与b、c间距分别为间距分别为45 m和和55 m，分别落在水平地面上的，分别落在水

29、平地面上的A、B、C处求：处求：(1)飞机飞行的加速度；飞机飞行的加速度；(2)刚放下刚放下b物体时飞机的速度大小；物体时飞机的速度大小；(3)b、c两物体落地点两物体落地点BC间距离间距离RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习答案答案(1)10 m/s2(2)50 m/s(3)95 mRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习(对应学生用书对应学生用书P65)1做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是()A大小相等，方向相同大小相等，方向相同B大小不等，方向不同大小不等，方向不同C大小相等，方向不同大小相等，方向不同 D大小不等

30、，方向相同大小不等，方向相同解析解析由由vgt知每秒速度增量相同知每秒速度增量相同答案答案ARJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习2物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角的正切的正切tan随时间随时间t的变化图象是下图中的的变化图象是下图中的()答案答案BRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习答案答案CRJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习4(2011蓝田模拟蓝田模拟)如图所示，水平台面如图所示，水平台面AB距地面的高度距地面的高度

31、h0.80 m有一滑块从有一滑块从A点以点以v06.0 m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动，的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数滑块与平台间的动摩擦因数0.25.滑块运动到平台边缘的滑块运动到平台边缘的B点后水平点后水平飞出已知飞出已知AB2.2 m不计空气阻力，不计空气阻力，g取取10 m/s2，(结果保留两位有结果保留两位有效数字效数字)求：求：(1)滑块从滑块从B点飞出时的速度大小；点飞出时的速度大小；(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离滑块落地点到平台边缘的水平距离RJRJ版版 物理物理 新课标高考总复习新课标高考总复习答案答案(1)5.0 m/s(2)2.0 m