平抛运动专题优秀课件.ppt

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1、平抛运动专题第1页，本讲稿共28页1.平抛运动的条件：平抛运动的条件：a.有一个水平初速度有一个水平初速度 b.运动过程中只受重力作用运动过程中只受重力作用2.平抛运动的性质：是加速度恒为平抛运动的性质：是加速度恒为g 的匀变速运动的匀变速运动.3.平抛运动的研究方法：平抛运动的研究方法：先分解后合成先分解后合成 水平方向上的匀速直线运动水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动竖直方向上的自由落体运动4.平抛运动的公式：平抛运动的公式：vx=v0 x=v0 t vy=gt y=1/2gt2 5.平抛运动的轨迹：抛物线平抛运动的轨迹：抛物线 第2页，本讲稿共28页例例1、关于物体的平抛

2、运动，下列说法正确的是、关于物体的平抛运动，下列说法正确的是 （）A由由于于物物体体受受力力的的大大小小和和方方向向不不变变，因因此此平平抛抛运运动动是是匀匀变速运动变速运动B由由于于物物体体的的速速度度方方向向不不断断变变化化，因因此此平平抛抛运运动动不不是匀变速运动是匀变速运动C物物体体运运动动时时间间只只由由抛抛出出时时的的高高度度决决定定，与与初初速速度无关度无关D平平抛抛运运动动的的水水平平距距离离，由由抛抛出出点点高高度度和和初初速速度度共共同同决定决定A C D第3页，本讲稿共28页例例2关于平抛物体的运动，以下说法正确的是关于平抛物体的运动，以下说法正确的是（）A做平抛运动的物

3、体，速度和加速度都随时间做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间 的增加而增大的增加而增大 B平抛物体的运动是变加速运动平抛物体的运动是变加速运动 C做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以 加速度保持不变加速度保持不变 D做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大C练习练习一物体以初速一物体以初速v0作平抛运动作平抛运动,经过经过 s.其水其水平分速度和竖直分速度大小相等平分速度和竖直分速度大小相等,经过经过 s.其竖直其竖直分位移是水平分位移的两倍分位移是水平分位移的两倍.v0/g4v0/g第4页，本讲稿共28页2000年

4、春北京年春北京 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，方向相同大小不等，方向相同 A第5页，本讲稿共28页例例3、从从高高为为h的的平平台台上上，分分两两次次沿沿同同一一方方向向水水平平抛抛出出一一个个小小球球,如如右右图图.第第一一次次小小球球落落地地在在a点点,第第二二次次小小球球落落地地在在b点点，ab相相距距为为d。已已知知第第一一次次抛抛球球的的初初速速度度为为v1，求求第第二二次次抛抛球的初速度球的初速度v2 是

5、多少？是多少？hv1v2ba解解:由平抛运动规律由平抛运动规律 h=1/2 gt2S1=v1 tS2=v2 td=v2 t-v1 t练练习习、从从高高H和和2H处处以以相相同同的的初初速速度度水水平平抛抛出出两两个个物物体体，它它们落地点距抛出点的水平距离之比为（们落地点距抛出点的水平距离之比为（）A1 2 B1 C1 3 D1 4B第6页，本讲稿共28页例例4在海边高在海边高45m的悬崖上，海防部队进行实弹演习，的悬崖上，海防部队进行实弹演习，一平射炮射击离悬崖水平距离为一平射炮射击离悬崖水平距离为1200m，正以，正以10m/s的的速度迎面开来的靶舰，击中靶舰（速度迎面开来的靶舰，击中靶舰

6、（g取取10m/s2）试求：）试求：（1）炮弹发射的初速度）炮弹发射的初速度 （2）靶舰中弹时距离悬崖的水平距离）靶舰中弹时距离悬崖的水平距离解解：画出示意图，：画出示意图，v炮炮v船船hS由平抛运动规律由平抛运动规律h=1/2gt2 t=3sS1S=(v炮炮+v船船)tv炮炮=S/t-v船船=1200/3 -10=390m/sS1=v炮炮t=3903=1170 m第7页，本讲稿共28页 例例5如图所示，将一小球从原点沿水平方向的如图所示，将一小球从原点沿水平方向的Ox轴抛出，经一段时间到达轴抛出，经一段时间到达P点，其坐标为点，其坐标为(x0,y0)，作，作小球运动轨迹在小球运动轨迹在P点切

7、线并反向延长，与点切线并反向延长，与Ox轴相交于轴相交于Q点，则点，则Q点的点的x 坐标为坐标为 （）A Bx0 /2 C3x0/4 D与初速大小有关与初速大小有关y0 x0PQ xOyv解解:将将P点的速度点的速度v 分解如图示分解如图示v0vy由平抛运动的规律得由平抛运动的规律得tan=vy/v0=gt/v0=gt2/v0t=2y0/x0=y00.5x0 x=x0 /2B第8页，本讲稿共28页 在在做做“研研究究平平抛抛运运动动”的的实实验验时时，让让小小球球多多次次沿沿同同一一轨轨道道运运动动，通通过过描描点点法法画画出出小小球球做做平平抛抛运运动动的的轨轨迹迹，为为了了能能较较准准确确

8、地地描描绘绘运运动动轨轨迹迹，下下面面列列出出了了一一些些操操作作要要求求，将将你你认认为为正正确确的的选选项项前前面面的的字字母母填填在在横横线线上：。上：。A通过调节使斜槽的末端保持水平通过调节使斜槽的末端保持水平 B每次释放小球的位置必须不同每次释放小球的位置必须不同 C每次必须由静止释放小球每次必须由静止释放小球 D记记录录小小球球位位置置用用的的木木条条(或或凹凹槽槽)每每次次必必须须严严格格地地等等距距离离下降下降 E小球运动时不应与木板上的白纸小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸或方格纸)相触相触 F将将球球的的位位置置记记录录在在纸纸上上后后，取取下下纸纸，用用直直尺尺将将点

9、点连连成成折折线线 A C E1998年上海年上海第9页，本讲稿共28页 95年年高高考考在在研研究究平平抛抛物物体体运运动动的的实实验验中中，用用一一张张印印有有小小方方格格的的纸纸记记录录轨轨迹迹，小小方方格格的的边边长长l1.25cm，若若小小球球在在平平抛抛运运动动中中先先后后经经过过的的几几个个位位置置如如图图中中的的a、b、c、d所所示示，则则小小球球平平抛抛的的初初速速度度的的计计算算式式为为v0(用用l、g表示表示)，其值是其值是 (g取取9.8ms2)dabc解析解析：由平抛运动规律由平抛运动规律y=gT 2=lx=v0 T v0=x/T=2l/T=代入数字代入数字 l=1.

10、25cm=1/80 m得到得到 v0=0.7m/s 0.7m/s第10页，本讲稿共28页例例6如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则，则（1）小球平抛的初速度）小球平抛的初速度vo=m/s（2）闪光频率）闪光频率f=H2（3）小球过）小球过A点的速率点的速率vA=m/sABC解解：由自由落体运动规律，：由自由落体运动规律，y=gt2=20.05=0.1m t=0.1s f=10Hz x=v0 t v0=x/t=30.05/0.1=1.5m/s

11、vBy=(y1+y2)/2t=80.05/0.2=2m/s vAy=vBy gt=2-1=1m/s vA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25 vA=1.8m/s 1.5101.8第11页，本讲稿共28页例例7雨伞半径雨伞半径R 高出地面高出地面h，雨伞以角速度，雨伞以角速度旋转时，雨滴旋转时，雨滴从伞边缘飞出，则以下说法中正确的是（从伞边缘飞出，则以下说法中正确的是（）A 雨滴沿飞出点的半径方向飞出，做平抛运动雨滴沿飞出点的半径方向飞出，做平抛运动B 雨滴沿飞出点的切线方向飞出，做平抛运动雨滴沿飞出点的切线方向飞出，做平抛运动C雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆雨滴落地后在地面形

12、成一个和伞半径相同的圆D雨滴落地后形成半径为雨滴落地后形成半径为 的圆的圆解析解析：设伞柄和飞出点在地面的投影点为：设伞柄和飞出点在地面的投影点为O、A，雨滴飞，雨滴飞出后的落地点为出后的落地点为B，由平抛运动，由平抛运动 规律规律RxrOABh=1/2gt2 x=vt=Rtr2 =x2+R2=2 R2 2h/g+R2 B D第12页，本讲稿共28页例例8如图所示，如图所示，A、B两球间用长两球间用长6m的细线相连，两球相的细线相连，两球相隔隔0.8s先后从同一高度处以先后从同一高度处以4.5m/s的初速度平抛，则的初速度平抛，则A球抛球抛出几秒后出几秒后A、B 间的细线被拉直？在这段时间内间

13、的细线被拉直？在这段时间内A球的位移球的位移是多大？不计空气阻力，是多大？不计空气阻力，g=10m/s2。B AB A解：解：由平抛运动规律可得由平抛运动规律可得：xA=v0 t yA=1/2g t 2xB=v0(t-0.8)yB=1/2g(t-0.8)2 l2=(xA-xB)2+(yA-yB)2 代入数字得代入数字得36=(4.50.8)2+1/210(1.6t-0.64)2 解得解得 t=1s xA=v0 t=4.5m yA=1/2g t 2=5m sA2=xA2+yA2=4.52+52=45.25 sA =6.73m第13页，本讲稿共28页 例例9、如图示，在倾角为、如图示，在倾角为的斜

14、面上以初速度的斜面上以初速度v0 水平抛出水平抛出一物，试求物体运动过程中距斜面的最大距离。一物，试求物体运动过程中距斜面的最大距离。v0解解：将：将g和和v0 分别沿斜面方向和垂直斜面方向分解如图示：分别沿斜面方向和垂直斜面方向分解如图示：gyggxv0yv0 xv0gx=gsin v0 x=v0 cos gy=gcos v0y=v0 sin物体的运动可以看成以下两个运动的合成：物体的运动可以看成以下两个运动的合成：沿斜面方向以沿斜面方向以 v0 x为初速度、加速度为为初速度、加速度为gx的匀加速运动的匀加速运动垂直斜面方向垂直斜面方向以以 v0y为初速度、加速度为为初速度、加速度为gy的匀

15、减速运动的匀减速运动距斜面最大距离时，有距斜面最大距离时，有vy=0由由vy=0=v0 sin-gcos t t=v0 tan/gym=v0 sint 1/2 gcost2=v02 sin tan/2g或者或者 ym=v0y2/2 gy=v02 sin tan/2g第14页，本讲稿共28页 宇宇航航员员站站在在一一星星球球表表面面上上的的某某高高处处，沿沿水水平平方方向向抛抛出出一一个个小小球球，经经过过时时间间t,小小球球落落到到星星球球表表面面，测测得得抛抛出出点点与与落落地地点点之之间间的的距距离离为为L.若若抛抛出出时时的的初初速速增增大大到到2倍倍，则则抛抛出出点点与与落落地地点点之

16、之间间的的距距离离为为 .已已知知两两落落地地点点在在同同一一水水平平面面上上，该该星球的半径为星球的半径为R，万有引力常数为，万有引力常数为G.求该星球的质量求该星球的质量M.98年高考年高考21解解：mg=GMm/R2 (1)g=GM/R2 (2)画出运动示意图如图示：由平抛运动规律画出运动示意图如图示：由平抛运动规律,以以v平抛时平抛时 hxxxL yx=vt (3)h=1/2gt2 (4)L2=x2+h2 (5)以以2v平抛时平抛时 x=2vt (6)容易看出容易看出 x=2x 3L2=4x2+h2 (7)由由(5)(7)式得式得代入代入(4)式得式得代入代入(2)式得式得第15页，本

17、讲稿共28页 例例10 两质点在空间同一点处同时水平抛出，速度分别为两质点在空间同一点处同时水平抛出，速度分别为v1=3.0m/s向左和向左和v2=4.0m/s向右，取向右，取g=10m/s2，求：，求：（1）当两个质点速度相互垂直时，它们之间的距离）当两个质点速度相互垂直时，它们之间的距离（2）当两个质点位移相互垂直时，它们之间的距离）当两个质点位移相互垂直时，它们之间的距离解解：（：（1）在相等时间内下落的高度相同在相等时间内下落的高度相同,画出运动示意图画出运动示意图 v1tv2tS1v1v2v1xv1yv2yv2xv1y=v2y=g t1=vyv1y/v1x=tgv2x/v2y=tgv

18、y2=v1 v2=12t1=0.346sS1=(v1+v2)t1=2.42m（2）画出运动示意图）画出运动示意图 hx2x1x1/h=h/x2h 2=x1x2=v1v2 t22 h=1/2 gt22 t2=0.69s S2=(v1+v2)t2=4.84 m第16页，本讲稿共28页04年上海年上海21 滑滑雪雪者者从从A点点由由静静止止沿沿斜斜面面滑滑下下，沿沿一一平平台台后后水水平平飞飞离离B点点，地地面面上上紧紧靠靠平平台台有有一一个个水水平平台台阶阶，空空间间几几何何尺尺度度如如图图所所示示，斜斜面面、平平台台与与滑滑雪雪板板之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为.假假设设滑滑雪雪者者由由斜

19、斜面面底底端端进进入入平平台台后后立立即即沿沿水水平平方方向向运运动动，且速度大小不变且速度大小不变.求：求：（1）滑雪者离开）滑雪者离开B点时的速度大小；点时的速度大小；（2）滑雪者从）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离点开始做平抛运动的水平距离s.AHCBhh/2L解解:（1）设滑雪者质量为）设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角为，斜面与水平面夹角为，滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功 由动能定理由动能定理 离开离开B点时的速度点时的速度 第17页，本讲稿共28页（2）设滑雪者离开）设滑雪者离开B点后落在台阶上点后落在台阶上AHCBhh/2L可解得可解得此时必须满

20、足此时必须满足可解得可解得时，滑雪者直接落到地面上，时，滑雪者直接落到地面上，可解得可解得第18页，本讲稿共28页例例11.如如图图所所示示，平平行行竖竖直直的的两两块块钢钢板板高高为为H，相相距距S，从从左左上上角角A点点垂垂直直于于板板水水平平抛抛出出一一小小球球，球球在在B、C两两处处与与板板做做弹弹性性碰碰撞撞（碰碰撞撞前前后后速速率率大大小小不不变变，方方向向改改变变）后后落落在在两两块块钢钢板板的的正正中中间间的的D点点，则则A与与B点点、B与与C点点、C与与D点点的的高高度差度差h1、h2、h3 之比为之比为 。点拨：点拨：小球与板碰撞后的轨迹，相当于将抛物线对称到竖直小球与板碰

21、撞后的轨迹，相当于将抛物线对称到竖直线的另一侧，由自由落体运动的特点，将整个时间分成相等线的另一侧，由自由落体运动的特点，将整个时间分成相等的的5 段，得段，得h1、h2、h3=（1+3）（5+7）9=4 12 94 12 9h1 h3 h2DABC第19页，本讲稿共28页 （10分）如图所示，一高度为分）如图所示，一高度为h=0.2m的水平面在的水平面在A点处与一倾角为点处与一倾角为=30的斜面连接，一小球以的斜面连接，一小球以v0=5m/s的速度的速度在平面上向右运动。求小球从在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取（平面与斜面均光滑，

22、取g=10m/s2）。某同学对此题的解）。某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则法为：小球沿斜面运动，则 ，由此可求得落地时间由此可求得落地时间t。问：你同意上述解法吗？问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需时间；若同意，求出所需时间；若不同意则说明理由并若不同意则说明理由并 求出你认为正确的结果。求出你认为正确的结果。Ahv003年上海年上海20第20页，本讲稿共28页解：解：Av0=5 m/sh=0.2ml 不同意。小球应在不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动，而不点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑，是沿斜面下滑，正确做法为：正确做法为：落地点与落地点与A点的水平距离，点的水平距离

23、，而斜面底宽而斜面底宽 l=h cot 30=0.35m，S l，小球离开小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为点后不会落到斜面，因此落地时间即为 平抛运动时间，平抛运动时间，第21页，本讲稿共28页例例12.已已知知排排球球场场半半场场长长L，网网高高H，如如图图示示，若若队队员员在在离离网网水水平平 距距离离d 处处竖竖直直跳跳起起水水平平扣扣球球时时，不不论论以以多多大大的的速速度度击击球球，都都不不能把球击在对方场地内，则队员应在离地多高处击球？能把球击在对方场地内，则队员应在离地多高处击球？hHdvL解解：设高度为：设高度为h，当运动员用速度，当运动员用速度v1扣球时，球刚好压

24、边线，扣球时，球刚好压边线，用速度用速度v2扣球时，球刚好触网，扣球时，球刚好触网，若若v1=v2=v，则既触网又压边线，则既触网又压边线不不能把球击在对方场地内，则能把球击在对方场地内，则第22页，本讲稿共28页 （5分分）如如图图所所示示，在在研研究究平平抛抛运运动动时时，小小球球A沿沿轨轨道道滑滑下下，离离开开轨轨道道末末端端（末末端端水水平平）时时撞撞开开轻轻质质接接触触式式开开关关S，被被电电磁磁铁铁吸吸住住的的小小球球B同同时时自自由由下下落落。改改变变整整个个装装置置的的高高度度H做做同同样样的的实实验验，发发现现位位于于同同一一高高度度的的A、B两两球球总总是是同同时时落落地地

25、。该该实实验验现现象象说说明明了了A球球在在离离开开轨轨道道后后 （）A.水平方向的分运动是匀速直线运动水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动竖直方向的分运动是匀速直线运动03年上海年上海14CABSHB第23页，本讲稿共28页13.(14分分)A、B两小球同时从距地面高为两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点处的同一点抛出抛出,初速度大小均为初速度大小均为v0=10m/s.A球竖直向下抛出球竖直向下抛出,B球球水平抛出水平抛出,空气

26、阻力不计空气阻力不计,重力加速度取重力加速度取g=10m/s/2,求求:(1)A球经多长时间落地球经多长时间落地?(2)A球落地时球落地时,A、B两球间的距离是多少两球间的距离是多少?2005年江苏高考年江苏高考13此时此时A球与球与B 球的距离球的距离L为为h=v0t+1/2 gt2 （2）B球做平抛运动球做平抛运动 x=v0t=10m y=1/2 gt2=5m15=10t+5t2 得得 t=1s解：解：(1)A球做竖直下抛运动球做竖直下抛运动,第24页，本讲稿共28页19A(10分分)某滑板爱好者在离地某滑板爱好者在离地h1.8m高的平台上滑行，高的平台上滑行，水平离开水平离开A点后落在水

27、平地面的点后落在水平地面的B点，其水平位移点，其水平位移S1 3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v4m/s，并以，并以此为初速沿水平地面滑行此为初速沿水平地面滑行S28m后停止已知人与滑板的总后停止已知人与滑板的总质量质量m60kg求求(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；(2)人与滑板离开平台时的水平初速度人与滑板离开平台时的水平初速度(空气阻力忽略不计，空气阻力忽略不计，g=10m/s2)2005年上海卷年上海卷19A.S1S2hCAB第25页，本讲稿共28页解：解：(1)设滑板在水平地

28、面滑行时受到的平均阻力为设滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力为f，由式由式(1)解得解得:f=mv2/2S2=6016/16 60N (2)(2)人和滑板一起在空中做平抛运人和滑板一起在空中做平抛运动动，设初速为设初速为v0，飞行时间为，飞行时间为t，根据平抛运动规律有，根据平抛运动规律有:v0=S1/t 3/0.65m/s (4)根据动能定理有根据动能定理有:-f S2=0-1/2 mv2 (1)第26页，本讲稿共28页一个有用的推论一个有用的推论 平平抛抛物物体体任任意意时时刻刻瞬瞬时时时时速速度度方方向向的的反反向向延延长长线线与与初初速速度度延延长长线线的的交交点点到到抛抛出出点点的的

29、距距离离都都等等于于水水平平位位移移的的一一半。半。v0vtvxvyhss/证明：证明：设时间设时间t 内物体的水平位移为内物体的水平位移为s，竖直位移为，竖直位移为h，则末速度的水平分量则末速度的水平分量vx=v0=s/t，而竖直分量而竖直分量vy=2h/t，所以有所以有第27页，本讲稿共28页练习练习在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出别如图所示，从图中明显看出甲的实验错误是甲的实验错误是.乙的实验错误是乙的实验错误是.O甲甲O乙乙槽底不水平槽底不水平 每次释放小球的高度不同每次释放小球的高度不同第28页，本讲稿共28页