1、第五章 曲线运动,2.平抛运动,1.知道什么是平抛运动及其特点。 2.知道做平抛运动的条件。 3.知道研究抛体运动的方法运动的合成与分解法。 4.会用平抛运动规律解答有关问题。,【学习目标】,如图所示,一个投飞镖的人想投中靶子的中心,可他瞄准时却对准靶中心的上方(飞镖抛出后的运动可看作平抛运动),这是为什么?,思考探究,提示:如果对准的是靶中心的话,飞镖投出后,在竖直方向做自由落体运动,到靶子位置时就处于靶中心的下方了。,一、对平抛运动的理解 1.物体做平抛运动的条件:物体的初速度沿水平方向且初速度不等于零,且只受重力作用。 2.抛体运动的特点:,【重点难点突破】,温馨提示平抛运动是抛体运动的
2、特例,初速度方向与所受重力方向垂直。如果物体的初速度和受力条件满足该特点,但其加速度不只是由重力产生的,这类运动叫作类平抛运动,处理问题的方法与处理平抛运动的方法相同,只是加速度不一样。,三、平抛运动的基本规律 1.飞行时间：由 知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关. 2.水平射程：x=v0t=v0 ,即水平射程由初速度v0和下落的高度h共同决定. 3.落地速度： ，以 表示落地速度与x轴正方向间的夹角，有 ，所以落地速度只与初速度v0和下落高度h有关.,4.速度变化量:做平抛运动的物体在任意相等时间间隔t内的速度改变量v=gt相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示。,甲,5.两个重要推论:
3、 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图乙所示。 乙,(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为,位移与水平方向的夹角为,则tan =2tan ,如图丙所示。 丙,温馨提示 (1)平抛运动中,速度偏向角是指轨迹上该点的切线与水平方向的夹角;位移偏向角是该点与初始点的连线同水平方向的夹角。 (2)速度的偏向角和位移的偏向角满足tan =2tan ,而不是=2。,【例题1】 从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是 50 m/s,方向与水平方向成53。g取10 m/s2,cos 53=0.6,
4、sin 53=0.8。求: (1)抛出点的高度和水平射程。 (2)抛出后3 s末的速度。 (3)抛出后3 s内的位移。,【题型归纳总结】,一、平抛运动规律的应用,点拨:根据运动的合成与分解,可将末速度分解为竖直方向的分速度和水平方向的分速度进行求解。求合速度和位移时,先求出两个方向的分速度和分位移,然后再合成。,题后反思 解决平抛运动的问题时,关键之一在于利用矢量分解的知识将末速度和位移正交分解,建立起各物理量之间的几何关系,如v0与v、s、h之间的关系;关键之二是根据平抛运动规律将水平位移与竖直位移、水平速度与竖直速度通过时间联系在一起,从而建立运动学关系,最后将两种关系结合起来求解。,【例
5、题2】 在光滑水平面内建立xOy坐标系,质量为m=0.25 kg的小球正沿y轴正方向匀速运动,其速度为v0=2 m/s。如图所示,当质点运动到原点O处时开始受到沿x轴正方向的恒力F的作用。 (1)若要使小球能经过坐标为(4 m,4 m)的P点,则恒力F大小为多大? (2)在(1)问中当小球运动1 s时,其速度大小及方向与x轴正方向的夹角分别为多少?,二、类平抛运动问题,【例题3】如图所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30的斜面上,则物体飞行的时间是(g取9.8 m/s2)(),三、平抛运动和斜面结合的问题,题后反思 在解决平抛运动的问题时,时间相
6、同是两个分运动相联系的桥梁。分解和合成是解决平抛运动的基本方法,要根据题目的特点确定出是分解速度、位移还是加速度,在两个相互垂直的方向上列出运动学方程,最后作出解答。,【例题4】 如图所示,某排球场的侧视图,排球场总长为18 m,设网高为2 m,运动员站在离网3 m的线上竖直跳起,正对网将球水平击出。设击球点的高度为2.5 m,g取10 m/s2。 (1)击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界? (2)若击球点的高度小于某个值,那么无论球被水平击出时的速度多大,球不是触网就是出界,试求出此高度。,四、平抛运动中的临界问题,点拨:球被水平击出后做平抛运动,如图所示,当击球速度为v1时,落点为A,此速度为球触网和不触网的临界速度;当击球速度为v2时,落点为B,此速度为球出界和不出界的临界速度。,甲,题后反思 本题除了考查平抛运动的规律外,更重要的是对临界条件的理解,第(1)问中击球点位置确定之后,恰不触网是击球速度的一个临界值,恰不出界则是击球速度的另一个临界值。第(2)问中确定的是临界轨迹,当击球点、网的上边缘和边界点三者位于临界轨迹上时,如果击球速度变小则一定触网,如果速度变大则一定出界。,T,谢谢观看,HANK YOU!,
