2019-2020学年高中物理 第1章 4 斜抛运动（选学）课件 教科版必修2

4.斜抛运动(选学)1.知道斜抛运动的特点、产生条件.2.知道斜抛运动的轨迹是一条抛物线.3.会画斜抛运动的草图.4.会计算斜抛运动的射程、最大高度、运动时间.项目斜抛运动概念内容(1)抛体运动:以一定的初速度将物体抛出,忽略空气阻力,只受重力作用下的运动(2)抛体运动分类:平抛;斜抛(斜上抛和斜下抛);竖直上抛;竖直下抛(3)斜抛运动:当不考虑空气的阻力时,一个物体沿斜向抛出后的运动,叫做斜抛运动(高中阶段主要研究斜上抛运动)运动性质(1)斜抛运动的轨迹为一条抛物线(2)因为斜抛运动过程中只受到重力,所以加速度a=g,斜抛运动属于匀变速曲线运动运动分解水平方向:物体不受外力,所以物体在水平方向做匀速直线运动竖直方向:物体只受重力,所以物体在竖直方向做竖直上抛运动项目斜抛运动知识要点(1)斜抛运动的轨迹关于经过最高点的竖直线对称,其中的一半就是平抛运动的轨迹,而且上升阶段和下落阶段的时间、速度大小、水平位移和竖直位移的大小相同(2)斜抛运动物体达到最高点时,竖直速度为零,具有水平方向的速度(3)射程(水平最大位移)和射高(竖直最大高度)受到初速度和抛射角(初速度与水平方向夹角)的影响:项目斜抛运动知识要点①抛射角一定,初速度越大,射程和射高越大②初速度一定,抛射角为45°时,射程最大,抛射角为90°时,射高最大例如:在田径运动会上,运动员投掷链球、铅球、铁饼、标枪(如图所示),都非常注意投掷的角度.你知道怎样才能投掷得更远吗?探究一探究二对斜抛运动的理解运动性质因为做斜抛运动的物体仅在重力作用下运动,所以是匀变速运动;因为抛出的初速度v0方向与重力不在一条直线上,所以做匀变速曲线运动运动分解以抛出点为原点,建立直角坐标系(如图所示),将初速度v0分解为沿水平方向的分量v0x和沿竖直方向的分量v0y,这样,物体的运动就可以看成是以下两个运动的合运动:(1)在水平方向,物体不受外力作用,物体以v0x=v0cosθ的速度做匀速直线运动(2)在竖直方向,物体因受重力作用,有竖直向下的重力加速度g,同时有竖直向上的初速度v0y=v0sinθ,故做匀减速直线运动——竖直上抛运动探究一探究二斜抛运动的规律斜抛图像位置坐标在抛出后ts末时刻,物体的位置坐标为x=v0cosθ·t,y=v0sinθ·t−12𝑔𝑡2速度公式两个分速度公式:vx=v0cosθ,vy=v0sinθ-gt合速度v=vx2+vy2合速度方向跟水平方向的夹角α,由tanα=vyvx决定探究一探究二飞行时间斜抛物体从被抛出到落地,在空中的飞行时间T可以根据位置坐标方程求得,因为当t=T时,y=0,则v0sinθ·T−12𝑔𝑇2=0故T=2v0𝑠𝑖𝑛θg射程(1)射程X=v0cosθ·T=v02𝑠𝑖𝑛2θg(2)当θ=45°时射程最大,Xmax=v02g(3)θ1=30°与θ2=60°时的射程相等射高射高Y=v02𝑠𝑖𝑛2𝜃2g【例1】关于斜抛物体的运动,下列说法正确的是()A.可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动B.可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直下抛运动C.是加速度a=g的匀变速曲线运动D.到达最高点时,速度为零点拨:求解本题应把握以下两点:(1)明确斜抛运动的受力特点和运动特点.(2)把初速度分解在水平方向和竖直方向上.解析:研究斜抛运动的方法是利用分解法,分解方法是将斜抛运动看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动;斜抛物体仅在重力作用下运动,加速度大小与方向都恒定,所以是匀变速运动;又由于抛出的初速度v0斜向上,与重力不在同一条直线上,因此为匀变速曲线运动;在最高点物体虽然在竖直方向的速度为0,但仍有水平方向的速度.故只有选项C正确.答案:C题后反思将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,再按两方向上的运动规律进行处理.【例2】一座炮台置于距地面60m高的山崖边,以与水平面成45°角的方向发射一枚炮弹,炮弹离开炮口时的速度为120m/s.(忽略空气阻力,g取10m/s2)求:(1)炮弹所达到的最大高度.(2)炮弹落到地面时所经历的时间和落地速度的大小.(3)炮弹的水平射程.点拨:解析:(1)炮弹的运动轨迹如图所示.炮弹发射的竖直分速度v0y=v0sin45°=602m/s,上升的距离h'=𝑣0𝑦22𝑔=360m,所以炮弹所能达到的最大高度h=H+h'=60m+360m=420m.(2)炮弹在空中运动的总时间从全过程分析较为简单,根据位移公式,有-H=v0sin45°·t−12𝑔𝑡2,解得t=17.65s则炮弹落地时在竖直方向的分速度为vy=2𝑔ℎ故炮弹落地时的速度为v=𝑣𝑥2+𝑣𝑦2=(𝑣0sin45°)2+2𝑔ℎ=124.9m/s.(3)炮弹的水平射程x=v0cos45°·t≈1498m.答案:(1)420m(2)17.65s124.9m/s(3)1498m题后反思本题对炮弹运动过程的分析,可以从多个角度进行处理.可以分段处理(先A→B过程,再B→C过程),也可以从整个过程研究.