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高一下學期物理人教版2019必修第二冊課件 5.4 課時1 平拋運動(共18張PPT)

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高一下學期物理人教版2019必修第二冊課件 5.4 課時1 平拋運動(共18張PPT)

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(共18張PPT)
5.4 課時1 平拋運動
1.掌握平拋運動的一般研究方法。
2.掌握平拋運動的速度與位移。
4.掌握平拋運動的規律,會用平拋運動的知識處理實際問題。
在排球比賽中,你是否曾為排球下網或者出界而感到惋惜?如果運動員沿水平方向擊球,在不計空氣阻力的情況下,要使排球既能過網,又不出界,需要考慮哪些因素?如何估算球落地時的速度大小?
y
以初速度v0的方向為x軸方向,豎直向下的方向為 y 軸方向,建立平面直角坐標系。
1.水平方向的速度
O
x
v0
(1)由于物體受到的重力是豎直向下的,它在 x 方向的分力是 0,根據牛頓運動定律,物體在 x 方向的加速度是 0,所以水平方向做勻速直線運動。
mg
知識點一:平拋運動的速度
(2)由于物體在 x 方向的分速度 vx 在運動開始的時候是 v0, 所以它將保持 v0 不變,與時間 t 無關,即:
vx = v0
O
x
y
2、豎直方向上的速度
v0
vy
(2)物體的初速度 v0 沿 x 方向,它在 y 方向的分速度是 0,所以,物體在 y 方向的分速度 vy 與時間 t 的關系是:vy = gt
(1)在 y 方向受到的重力等于 mg。以 a 表示物體在 y 方向的加速度,應用牛頓第二定律,得到 mg = ma,所以a = g,即物體在豎直方向的加速度等于自由落體加速度。
v
C
O
t
θ
vx
vy
x
y
3、平拋運動的速度
速度大小:
速度的方向:
根據矢量運算法則,由勾股定理可知:
v0
vy
【例題 1】
將一個物體以 10 m/s 的速度從 10 m 的高度水平拋出,落地時它的速度方向與水平地面的夾角 θ 是多少?不計空氣阻力,g 取 10 m/s2
分析: 物體在水平方向不受力,所以加速度的水平分量為 0,水平方向的分速度是初速度 v0 = 10 m/s;在豎直方向只受重力,加速度為 g,初速度的豎直分量為 0,可以應用勻變速直線運動的規律求出豎直方向的分速度。
按題意作圖如下,求得分速度后就可以求得夾角 θ。
解: 以拋出時物體的位置 O 為原點,建立平面直角坐標系,x 軸沿初速度方向,y 軸豎直向下。
落地時,物體在水平方向的分速度vx = v0 = 10 m/s
根據勻變速直線運動的規律,落地時物體在豎直方向的分速度 vy 滿足以下關系
vy2 - 0 = 2gh
由此解出:vy= = m/s=14.1m/s
tan θ = = 14.1/10=1.41 即: θ=55°
物體落地時速度與地面的夾角θ是 55°
知識點二:平拋運動的位移與軌跡
(4)位移的方向
(1)根據前面的分析,可以知道平拋運動在水平方向得分位移:
(2)根據前面的分析,可以知道平拋運動在豎直方向得分位移:
(3)合位移:
1.平拋運動的位移
——平拋運動的軌跡是一條拋物線
水平方向:勻速直線運動
豎直方向:自由落體運動
消去 t 得:
2.平拋的軌跡:
3.平拋運動的結論:
(1) 飛行時間:
(2) 水平射程:
(3) 落地速度:
x
o
y
【例題2】 如圖,某同學利用無人機玩“投彈”游戲。無人機以 v0 = 2 m/s 的速度水平向右勻速飛行,在某時 刻釋放了一個小球。此時無人機到水平地面的距離 h = 20 m,空氣阻力忽略不計,g 取 10 m/s2 。
(1)求小球下落的時間。
(2)求小球釋放點與落地點之間的水平距離。
分析 忽略空氣阻力,小球脫離無人機后做平拋運動,它在豎直方向的分運動是自由落體運動,根據自由落體運動的特點可以求出下落的時間,根據勻速直線運動的規律可以求出小球釋放點與落地點之間的水平距離。
解:(1)以小球從無人機釋放時的位置為原點 O 建立平面直角坐標系如圖所示,x 軸沿初速度方向,y 軸豎直向下。設小球的落地點為 P,下落的時間為 t。
(2)因此,小球落地點與釋放點之間的水平距離l = v0t = 2×2 m = 4 m
小球落地的時間為 2 s,落地點與釋放點之間的水平距離為 4 m。
則滿足:h =gt2 ,所以小球落地的時間t==s=2 s
v0
x
y
h
O
l
P
1.關于平拋運動,下列說法中正確的是(  )
A.平拋運動是一種變加速運動
B.做平拋運動的物體加速度隨時間逐漸增大
C.做平拋運動的物體每秒內速度增量相等
D.做平拋運動的物體每秒內位移增量相等
C
2.(多選)如圖所示,x軸在水平地面內,y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡,其中b和c是從同一點拋出的。不計空氣阻力,則(  )
A.a的飛行時間比b的長
B.b和c的飛行時間相同
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
BD
3.如圖所示,從地面上方某點,將一小球以 5m/s 的初速度沿水平方向拋出,小球經過 1s 落地. 不計空氣阻力,g 取 10m/s2,則可求出( )
A.小球拋出時離地面的高度是 5m
B.小球從拋出點到落地點的水平位移大小是 6m
C.小球落地時的速度大小是 15m/s
D.小球落地時的速度方向與水平地面成 30° 角
A
4.某同學是滑板運動愛好者,如圖所示,在某次運動中,該同學從平臺末端以速度 v0=4m/s 水平飛出,經 0.5s落在水平地面上.忽略空氣阻力,該同學和滑板可視為質點,g取10 m/s2.求:
(1)該同學落地點到平臺末端的水平距離;
答案:2 m 
(2)平臺離地面的高度.
答案:1.25 m

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