平抛运动典型问题说课讲解.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,曲线运动平抛运动,-,典型问题,以一定的速度,v,0,将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力,mg,作用的运动，叫做,抛体运动,。,抛体运动的初速度,v,0,沿,水平方向,。,1.,抛体运动：,2.,平抛运动：,典型问题,1,、平抛运动的,临界问题,1.,如图,排球场总长,18m,设网的高度为,2m,运动员站在离网,3m,远的线上正对网前竖直跳起把球水平击出,.(,g,=10m/s,2,).,(1),设,击球点的高度为,2.5m,问球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界,?,(2),若击球点的,高度小于某个值,那么无论球被水平击出的速度多大,球不是触网就是出界,试求此高度,?,设球刚好打在边界上,，,水平位移：,x,2,=12m,，,球下落高度：,h,2,=2.5m,此时水平位移：,x,1,=3m,，,球下落高度：,h,=,h,2,h,1,=2.5,2.0=0.5m,（,1,）设球,刚好擦网而过,，,使球既不触网也不出界，则球的速度应满足：,（,2,）设击球点高度为,h,3,时，,球恰好既触网又压线,。再设此时排球飞出的初速度为,v,0,，,球刚好触网,水平方向：,x,3,=3m,竖直方向为,:,h,1,=,h,3,-,h,1,对于,刚好压线,：,水平方向：,x,4,=12m,，竖直方向为：,h,3,(2),若,击球点的高度为何值时,那么无论球被水平击出的速度多大,球不是触网就是出界,试求此高度,?,2,基本规律,(,如下图,),(1),位移关系,(2),速度关系,化曲为直,运动时间,:,落地水平位移,:,落地速度,:,任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等：,.,平抛运动的其它公式：,平抛物体运动时间由高度决定,水平位移由高度和初速度共同决定,x,y,结论：,平抛运动任意相等时间内水平位移相等，从抛出点开始竖直位移比为,1,：,3,：,5,：,7 ,1,3,5,3.飞行时间,x=v,0,t v,y,=gt h=,4.轨迹方程（以抛出点为原点）：,X=v,0,t,y=,消去,t,y=,知（x、y)求v,0,.,5,平抛运动的两个重要推论,推论,：做平抛,(,或类平抛,),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,，位移与水平方,向的夹角为,，则,tan,2,tan,。,推论,：做平抛,(,或类平抛,),运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平的位移中点。,x,y,v,0,v,y,S,y,x,?,x,/2,l,结论：,平抛运动任一时刻速度的反向延长线总交于这段时间内水平位移的,中点,。,【例】,已知网高,H,，半场长,L,，扣球点高,h,，扣球点离网水平距离,s,、,求：,水平扣球速度,v,的取值范围,击球点若低于某高度，无论你用多大的速度击 球，不是触网就是越界，求最小的击球高度,h,min,.,【答案】,h,H,s,L,v,2.,如图所示，平行竖直的两块钢板高为,H,，相距,S,，从左上角,A,点,垂直,于板水平抛出一小球，球在,B,、,C,两处与板做弹性碰撞（,碰撞前后速率大小不变，方向改变,）后落在两块钢板的正中间的,D,点，则,A,与,B,点、,B,与,C,点、,C,与,D,点的高度差,h,1,、,h,2,、,h,3,之比为,。,解析：,小球与板碰撞后的轨迹，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的,5,段，得,h,1,:,h,2,:,h,3,=(1+3):(5+7):9=4:12:9,4 129,h,1,h,3,h,2,D,典型问题,2,遵从反射定律的问题,3.,如图所示,在倾角,=37,0,的斜面底端的正上方,H,处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的,速度方向正好与斜面垂直,求物体抛出时的初速度,.,x,v,v,x,v,y,y,解析：,典型问题,3,斜面问题,垂直于斜面,落在斜面上,解决,斜面问题,的,另一种分解方法,沿斜面,初速不为零的,匀加速,直线运动,垂直斜面,匀减速,直线运动,v,0,v,0,x,v,0,y,（类似于竖直上抛运动）,g,a,x,a,y,5.,如图所示,从倾角为,的斜面顶端,以水平初速度,v,0,抛出一个小球,不计空气阻力,则小球抛出后经多长时间离开斜面的距离最大,?,此最大距离多少,?(,g,=10m/s,2,空气阻力不计,),v,0,x,y,6.,如图所示,在与水平方向成,37,0,角的斜坡上的,A,点,以,10m/s,的速度水平抛出一个小球,求落在斜坡上的,B,点与,A,点的距离及在空中飞行的时间,?,x,y,落在斜面上,法,1,法,2,37,0,37,0,法,3,37,0,37,0,典型问题,4,类平抛运动,物体所做的运动不是真正的平抛运动，而是此运动可看成某一方向的匀速直线运动和垂直于该方向的匀加速直线运动。处理方法与平抛类似。,7.,光滑斜面倾角为,长为,L,上端一小球沿斜面水平方向以速度,v,0,抛出,如图,求小球滑到底端时,水平方向位移,s,有多大,?,解析：,沿斜面向下,水平方向,8.(2004,西安,),如右图所示,光滑斜面长为,a,宽为,b,倾角为,一物块沿斜面左上方顶点,P,水平射入,而从右下方顶点,Q,离开斜面,求入射初速度,.,A,、若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在,P,点,B,、若甲、丙二球在空中相遇，此时乙球一定在,P,点,C,、若只有甲、乙二球在水平面上相遇，此时丙球还未着地,D,、无论初速度,v,0,大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在,P,点相遇,10.,甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的,P,点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度,v,0,平抛，乙以水平速度,v,0,沿水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动则（）,v,0,v,0,甲,P,乙,丙,AB,典型问题,5,平抛规律的应用,11,两质点在空间同一点处同时水平抛出，速度分别为,v,1,=3.0m/s,向左和,v,2,=4.0m/s,向右，取,g=10m/s,2,，求：,（,1,）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,解：,（,1,）在相等时间内下落的高度相同,画出运动示意图,v,1t,v,2t,S,1,v,1,v,2,v,1x,v,1y,v,2y,v,2x,v,1,y,=,v,2,y,=,g t,1,=,v,y,v,1,y,/,v,1,x,=tg,v,2,x,/,v,2,y,=tg,v,y,2,=,v,1,v,2,=12,t,1,=0.346s,S,1,=(,v,1,+,v,2,),t,1,=2.42m,（,2,）画出运动示意图,h,x,2,x,1,x,1,/,h,=,h,/,x,2,h,2,=,x,1,x,2,=,v,1,v,2,t,2,2,h,=1/2,gt,2,2,t,2,=0.69s,S,2,=(,v,1,+,v,2,),t,2,=4.84 m,12.,如图所示，,AB,为斜面，,BC,为水平面，从,A,点以水平初速度,v,向右抛出一小球，其落点与,A,的水平距离为,s,1,，从,A,点以水平初速度,2,v,向右抛出一小球，其落点与,A,的水平距离为,s,2,，不计空气阻力,s,1,:s,2,可能为,:,A,、,1:2 B,、,1:3 C,、,1:4 D,、,1:5,若两物体都落在水平面上，则运动时间相等，有,S,1,:,S,2,=,（,vt,）,:,（,2vt,）,=1:2,若两物体都落在斜面上，由公式,若第一球落在斜面上，第二球落在水平面上,?,ABC,13.,如图，,A,、,B,两球间用长,6m,的细线相连，两球相隔,0.8s,先后从同一高度处以,4.5m/s,的初速度平抛，则,A,球抛出几秒后,A,、,B,间的细线被拉直？在这段时间内,A,球的位移是多大？不计空气阻力，,g,=10m/s,2,解：,由平抛运动规律可得：,解得,t,=1s,x,A,=4.5m,y,A,=5m,s,A,2,=x,A,2,+y,A,2,=45.25,s,A,=,6.73m,典型问题,4,相连物体的平抛,9.,质点做平抛运动，闪光照相,每隔相等时间间隔闪亮一次,，记录下,a b c d,各点。已知。方格边长为,求,（,1,）平抛的初速度,（,2,）,C,点的速度,(3,）抛出点的位置,O,（,4,）,O,点到,a,点的时间,a,点是抛出点吗？,1.43m/s,2.3m/s,y,oc,=0.163m,X,oc,=0.26m,0.04s,【例,4,】,如图,11,所示，是用闪光灯照相法拍摄的一个平抛小球的照片，照相机每隔相等时间曝光一次，拍照时，不能保持底片的上边缘是水平，请用合理的办法确定图中重力加速度方向（保留作图痕迹）。若图距与实际距离之比为,1,：,10,。在这种情况下，若只用刻度尺，,如何求得该小球的初速度,v,0,和曝光时间间隔,T,？,(,重力加速度,g,已知,),（,1,）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图上标出有关物理量的符号；,（,2,）用测得的物理量和有关常量，写出计算该小球初速度,v,0,的表达式,v,0,=,.,图,11,把,首末两点相连,并且,分为三等份,，各等份点与对应顺序的照片上的点相连，即是重力加速度所在的直线，并标明方向,.,用,刻度尺,测出图中的,x,和,y,1,、,y,2,则有,:,图,12,y,1,y,2,x,y,x,x,解得,:,分析与解：,例,2,、如图所示，在,研究平抛运动,的实验中，,描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分，抛出点的位置没有记录,，试根据图中的数据求出平抛运动的初速度。,h,1,h,2,A,B,C,物体在,AB,段和,BC,段运动的时间必相等，则有,:,解析,:,在轨迹上,ABC,三个点是水平间距相等的，故有：,x,x,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,L=2.5cm,。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的,a,、,b,、,c,、,d,所示，则小球平抛的初速度的计算式为,v,0,=_,（用,L,、,g,表示），其值是,_,a,b,c,d,1m/s,y,h,9h,4h,16h,x,O,A,B,C,D,X,1,X,2,X,3,X,4,。,1,：,4,：,9,：,16,9,、水平抛出的小球,1s,内、,2s,内、,3s,内,的,竖直位移之比是,【例,1,】,如图所示，两斜面的倾角分别为,37,0,和,53,0,.,在顶点把两个小球以,同大小的初速度,分别向左右水平抛出，小球都落到斜面上，若不计空气阻力，则,A,、,B,两小球运动的时间之比为（）,【答案,】,tan37,0,/tan53,0,