第四章____第二講_平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用課件

1、知識(shí)回顧：知識(shí)回顧：1、曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體的加速度方向或者、曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體的加速度方向或者 的方向跟它的的方向跟它的 不不在同一直線上在同一直線上2、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：3、合力方向與軌跡方向的關(guān)系：、合力方向與軌跡方向的關(guān)系：4、曲線運(yùn)動(dòng)的分類：、曲線運(yùn)動(dòng)的分類：5、判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是分析、判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是分析 是否為恒力；判斷物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是否為曲線，關(guān)鍵是是否為恒力；判斷物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是否為曲線，關(guān)鍵是 看看 和合初速度的方向是否共線和合初速度的方向是否共線注意公式注意公式vv0at、xv0t 1/2at2等是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的等是勻變速

2、直線運(yùn)動(dòng)的 規(guī)律，不適用于曲線運(yùn)動(dòng)只有分解成勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，不適用于曲線運(yùn)動(dòng)只有分解成勻變速直線運(yùn)動(dòng) 后才可使用后才可使用生生活再現(xiàn)活再現(xiàn)一、平拋物體的運(yùn)動(dòng)一、平拋物體的運(yùn)動(dòng)1定義：定義：將物體以一定的初速度沿將物體以一定的初速度沿方向拋出，不考方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在慮空氣阻力，物體只在作用下所做的運(yùn)動(dòng)作用下所做的運(yùn)動(dòng)2性質(zhì)：性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為的的曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線水平水平重力重力重力加速度重力加速度勻變速勻變速二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律1研究方法：研究方法：平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的平拋

3、運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的運(yùn)動(dòng)和豎直方向的運(yùn)動(dòng)和豎直方向的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)2運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律(如下表所示如下表所示)勻速直線勻速直線自由落體自由落體水平方向水平方向vxv0 x豎直方向豎直方向vy ，y合速度合速度大小大小v方向方向與水平方向的夾角與水平方向的夾角tan 合位移合位移大小大小 s方向方向與水平方向的夾角與水平方向的夾角tan軌跡方程軌跡方程y gtv0t1水平射程和飛行時(shí)間水平射程和飛行時(shí)間(1)飛行時(shí)間：飛行時(shí)間：t，只與，只與h、g有關(guān)，與有關(guān)，與v0無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)(2)水平射程：水平射程：xv0tv0，由，由v0、h、g共同決定共同決定2速度變化規(guī)律速度變化規(guī)律(1)任意時(shí)刻的速度水平分

4、量均等于初速度任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2)任意相等的時(shí)間間隔任意相等的時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量均豎直向下，且內(nèi)的速度變化量均豎直向下，且vvygt.3位移變化規(guī)律位移變化規(guī)律(1)任意相等的時(shí)間間隔任意相等的時(shí)間間隔t內(nèi)，水平位移不變，且內(nèi)，水平位移不變，且xv0t.(2)連續(xù)相等的時(shí)間間隔連續(xù)相等的時(shí)間間隔t內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即即ygt2.4平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論推論：做平拋：做平拋(或類平拋或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為位置處，設(shè)其末速度方向

5、與水平方向的夾角為，位移，位移方向與水平方向的夾角為方向與水平方向的夾角為，則，則tan2tan.圖圖421發(fā)發(fā)證明：證明：如圖如圖421所示，由平拋運(yùn)所示，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得動(dòng)規(guī)律得TanTan所以所以tan2tan.推論推論：做平拋：做平拋(或類平拋或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)證明：證明：如圖如圖421所示，所示，tantan2tan即末狀態(tài)速度方向的反向延長(zhǎng)線與即末狀態(tài)速度方向的反向延長(zhǎng)線與x軸的交點(diǎn)軸的交點(diǎn)B必為此時(shí)水必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn)平位移的中點(diǎn)1在平拋運(yùn)動(dòng)

6、過(guò)程中，位移矢量與速度矢量永遠(yuǎn)不會(huì)在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，位移矢量與速度矢量永遠(yuǎn)不會(huì)共線共線2它們與水平方向的夾角關(guān)系為它們與水平方向的夾角關(guān)系為tan2tan，但不能誤，但不能誤認(rèn)為認(rèn)為2.如圖如圖423所示，一小球從平臺(tái)上水平拋所示，一小球從平臺(tái)上水平拋出，恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為出，恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為53的光滑斜面頂端，的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h0.8m，g10m/s2，sin530.8，cos530.6，求：，求：(1)小球水平拋出的初速度小球水平拋出的初速度v0是多大？是多大？(2)斜面頂端與

7、平臺(tái)邊緣的水平距離斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離x是多少？是多少？(3)若斜面頂端高若斜面頂端高H20.8m，則小球離開(kāi)平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)，則小球離開(kāi)平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間間t到達(dá)斜面底端？到達(dá)斜面底端？思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)小球在到達(dá)斜面頂端前做平拋運(yùn)動(dòng)；小球在到達(dá)斜面頂端前做平拋運(yùn)動(dòng)；(2)小球在斜面頂端時(shí)的合速度方向沿斜面向下；小球在斜面頂端時(shí)的合速度方向沿斜面向下；(3)小球在斜面頂端時(shí)的合速度為小球沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)小球在斜面頂端時(shí)的合速度為小球沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)的初速度的初速度(3)小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

8、的加速度a8m/s2初速度初速度v5m/s代入數(shù)據(jù)整理得：代入數(shù)據(jù)整理得：5t2260解得解得t22s或或t2s(不合題意舍去不合題意舍去)所以所以tt1t22.4s.答案答案(1)3m/s(2)1.2m(3)2.4s 練習(xí)練習(xí)1、平拋一物體，當(dāng)拋出、平拋一物體，當(dāng)拋出1秒后它的速秒后它的速度與水平方向成度與水平方向成45o角，落地時(shí)速度方向與角，落地時(shí)速度方向與水平方向成水平方向成60o角。（角。（g取取10m/s2） （1）求物體的初速度；）求物體的初速度； （2）物體下落的高度）物體下落的高度。 練習(xí)練習(xí)2、跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng)。它是利用山勢(shì)、跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng)。它是利用山勢(shì)特別建

9、造的跳臺(tái)所進(jìn)行的。運(yùn)動(dòng)員著專用滑雪板，特別建造的跳臺(tái)所進(jìn)行的。運(yùn)動(dòng)員著專用滑雪板，不帶雪仗在助滑路上獲得高速后起跳，在空中飛不帶雪仗在助滑路上獲得高速后起跳，在空中飛行一段距離后著陸。這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀。如右圖行一段距離后著陸。這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀。如右圖所示，設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由所示，設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由a點(diǎn)沿水平方向躍起，到點(diǎn)沿水平方向躍起，到b點(diǎn)著陸時(shí)，測(cè)得點(diǎn)著陸時(shí)，測(cè)得ab間距離間距離l40m，山坡傾角，山坡傾角30。試計(jì)算運(yùn)動(dòng)員起跳的速度和他在空中飛行。試計(jì)算運(yùn)動(dòng)員起跳的速度和他在空中飛行的時(shí)間。（不計(jì)空氣阻力，的時(shí)間。（不計(jì)空氣阻力，g取取10m/s2）1類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)物體

10、所受合力為恒力，且其方向與初速度的方向垂直物體所受合力為恒力，且其方向與初速度的方向垂直2類平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)類平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)在初速度在初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在合力方向做初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在合力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度3常見(jiàn)問(wèn)題常見(jiàn)問(wèn)題(1)斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)(2)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)4類平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法類平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向(即沿合力方向即沿合力

11、方向)的勻加速直的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，且與合運(yùn)動(dòng)具線運(yùn)動(dòng)，兩分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，且與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性有等時(shí)性例例2如圖如圖422所示，光滑斜面長(zhǎng)為所示，光滑斜面長(zhǎng)為b，寬為，寬為a，傾，傾角為角為，一物塊從斜面左上方頂點(diǎn)，一物塊從斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入，而水平射入，而從右下方頂點(diǎn)從右下方頂點(diǎn)Q離開(kāi)斜面，求入射初速度離開(kāi)斜面，求入射初速度v0.圖圖422解析：解析：物塊在垂直于斜面方向沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，物塊在斜面平面物塊在垂直于斜面方向沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，物塊在斜面平面內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向上的速度為內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向上的速度為v0的勻速直線的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿斜面向

12、下的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和沿斜面向下的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律，有由牛頓第二定律，有mgsinma1，a1gsin 水水平方向上的位移平方向上的位移xav0t 沿沿斜面向下的位移斜面向下的位移yb由由得得v0a(12分分)在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m1kg的質(zhì)點(diǎn)以速度的質(zhì)點(diǎn)以速度v010m/s沿沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)原點(diǎn)后受軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)原點(diǎn)后受一沿一沿y軸正方向軸正方向(豎直方向豎直方向)的恒力的恒力F15N作用，直線作用，直線OA與與x軸成軸成37，如圖，如圖425所示的曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖所示的曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖(g取取10m/s2，si

13、n370.6，cos370.8)，求：，求：(1)如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線OA相交相交于于P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及時(shí)間以及P點(diǎn)的坐標(biāo)；點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小點(diǎn)的速度大小圖圖425思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律類平拋運(yùn)動(dòng)；類平拋運(yùn)動(dòng)；(2)求出類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度；求出類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度；(3)P點(diǎn)的點(diǎn)的x、y坐標(biāo)的關(guān)系為坐標(biāo)的關(guān)系為tan解題樣板解題樣板(1)質(zhì)點(diǎn)在水平方向上無(wú)外力作用而做勻速直線運(yùn)質(zhì)點(diǎn)在水平方向上無(wú)外力作用而做勻速

14、直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上受恒力動(dòng)，豎直方向上受恒力F和重力和重力mg作用而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)作用而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：Fmgma所以所以am/s25m/s2.(2分分)設(shè)質(zhì)點(diǎn)從設(shè)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到點(diǎn)到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，P點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)坐標(biāo)為(xP，yP)，則，則xPv0t，yPat2(2分分)又又tan(2分分)聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：t3s，xP30m，yP22.5m.即即P點(diǎn)的坐標(biāo)為點(diǎn)的坐標(biāo)為(30,22.5)(2分分)(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)沿點(diǎn)時(shí)沿y方向的速度方向的速度vyat15m/s(2分分)故故P點(diǎn)的速度大小點(diǎn)的速度大小Vp(2分分)答案答案(1)3s(30,22.5)(2)5m/s13本題中小球的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段：平拋運(yùn)動(dòng)階本題中小球的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段：平拋運(yùn)動(dòng)階段和勻加速運(yùn)動(dòng)階段，兩個(gè)階段的聯(lián)系紐帶是平拋運(yùn)動(dòng)的段和勻加速運(yùn)動(dòng)階段，兩個(gè)階段的聯(lián)系紐帶是平拋運(yùn)動(dòng)的末速度為小球沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)的初速度，這也是解答末速度為小球沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)的初速度，這也是解答本題的關(guān)鍵本題的關(guān)鍵.類平拋運(yùn)動(dòng)是指物體受恒力作用且恒力方向與初速類平拋運(yùn)動(dòng)是指物體受恒力作用且恒力方向與初速度方向垂直的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同，處度方向垂直的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同