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(共32张PPT)
第4节　
生活中的抛体运动　　　　　　　　 　　　　　　
一、抛体运动
1.抛体运动的概念:以一定的初速度将物体抛出,物体仅
在_____作用下所做的运动。
2.抛体运动的分类:根据物体抛出的初速度的方向,抛体
运动可分为_________、竖直上抛运动、竖直下抛运动、
_________。
重力
平抛运动
斜抛运动
3.运动的分解:
(1)水平方向以初速度v0x做_________运动,v0x=_______。
(2)竖直方向以初速度v0y做_________运动,v0y=_______。
匀速直线
v0cosθ
竖直上抛
v0sinθ
二、射程与射高
任务驱动　运动会上,运动员水平一定的前提下,怎样才能把铅球推得更远
提示:调整推铅球的方向,可以改变铅球飞行距离。
1.定义:
(1)射高:在斜抛运动中,物体能到达的_________。
(2)射程:物体从抛出点到落地点的_________。
最大高度
水平距离
2.射高和射程与初速度和抛射角的关系:
(1)射高和射程与初速度的关系:抛射角一定,初速度增
大时,射程和射高都_____。
(2)射高和射程与抛射角的关系。
初速度大小一定,当抛射角为45°时,射程_____,当抛射
角为_____时,射高最大。
增大
最大
90°
主题一　斜抛运动的性质和研究方法
【生活情境】
情境1:如图1所示,公园里的喷泉正在喷水。
情境2:如图2所示,篮球运动员在篮球场上练习投篮。
【问题探究】
　(1)在上述情境中的水柱和篮球,它们在空中的运动具有什么特点
提示:它们都是斜向上被抛出,在空中只受重力。
(2)水柱和篮球在空中运动过程中,它们的加速度是否
发生改变
提示:它们在空中只受重力,根据牛顿第二定律a= ,可
以判断:加速度大小为g,方向竖直向下,没有发生改变。
(3)根据问题(2)中的分析,水柱和篮球的运动性质如何 借鉴平抛运动的研究方法,怎样研究这种运动
提示:水柱与篮球做斜抛运动,是匀变速曲线运动;通常我们会采用“化曲为直”的方法来研究这类运动。
【结论生成】
1.斜抛运动性质(物理观念)
斜抛运动是初速度沿斜向上方向,加速度为g的匀变速曲线运动。
2.斜抛运动研究方法(科学思维)
斜抛运动与平抛运动都是抛体运动,性质相近。所以都采用“化曲为直”的思想,将斜抛运动分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向的上抛运动。
【典例示范】
如图为运动员掷铅球的情景,铅球由运动员
掷出后在空中飞行(不计空气阻力),则 (　)
A.铅球的运动轨迹是直线
B.铅球的运动一定是变速运动
C.铅球的速度方向总是与所受重力的方向垂直
D.铅球的加速度总是与运动轨迹的切线方向垂直
【解析】选B。不论是平抛还是斜抛,铅球都是只受重力,故根据牛顿第二定律,加速度为重力加速度,向下,物体一定做匀变速曲线运动,故B正确,A错误;铅球的速度的方向不断变化,而重力的方向总是竖直向下,所以铅球的速度方向不可能总是与所受重力的方向垂直。故C错误;铅球运动的轨迹的切线方向与运动的方向相同,结合C的分析可得,铅球的加速度不可能总是与运动轨迹的切线方向垂直。故D错误。
【探究训练】
　做斜上抛运动的物体,到达最高点时 (　　)
A.具有水平方向的速度和水平方向的加速度
B.速度为0,加速度向下
C.速度不为0,加速度为0
D.具有水平方向的速度和向下的加速度
【解析】选D。斜抛运动速度可以分解为水平速度和竖直速度,上升过程竖直方向做匀减速直线运动,当竖直速度减到零时到达最高点,此时水平速度不变;而物体受到的合力是重力,加速度是重力加速度,在整个过程中保持不变,到达最高点时加速度大小仍为g。故D正确,A、B、C错误。
【补偿训练】
如图是做斜抛运动物体的轨迹,C点是轨迹的最高点,A、B是轨迹
上等高的两个点。下列叙述中正确的是(不计空气阻力) (　　)
A.物体在C点速度为零
B.物体在A点的速度与物体在B点的速度相同
C.物体在A点、B点的水平速度均大于物体在
C点的速度
D.物体在A、B、C各点的加速度都相同
【解析】选D。将小物体的运动沿水平方向和竖直方向
正交分解,水平方向为匀速直线运动,竖直方向为匀减
速直线运动。C点的竖直速度为零,水平速度不是零,从
C到B物体做的是平抛运动,故C点的速度不为零,故A错
误;任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点
切线方向,可知,A点的速度斜向上,B点的速度斜向下,
故B错误;因物体在水平方向不受外力,水平初速度不变,故物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度,故C错误;斜抛物体只受重力,故加速度等于重力加速度g,是个常数,故D正确。
主题二　斜抛运动的规律
【生活情境】
情境1:如图1所示,标枪运动员将标枪用力掷出。
情境2:如图2所示,足球运动员在用力踢球。
【问题探究】
(1)在上述情境中的标枪和足球,它们在空中做什么运动
提示:标枪和足球在空中做斜抛运动。
(2)标枪和足球落地点的位置,你觉得可能与哪些因素有关
提示:它们落地点的位置与初速度的大小和方向都有关系。
(3)类比平抛运动的研究方法,试判断斜抛运动水平方向和竖直方向的分运动
提示:斜抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做上抛运动。
【结论生成】
斜抛运动的处理方法(科学思维)
1.斜抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动的合运动。
2.斜抛运动的规律:
(1)水平方向(匀速):
速度:vx=v0 cosθ
位移:x=vxt=v0t cosθ
(2)竖直方向(上抛):
速度:vy=v0y-gt=v0 sinθ-gt
位移:y=v0yt- gt2=v0 sinθ×t- gt2
(3)飞行时间、上升高度和水平射程
飞行时间:t=
上升高度:H=
水平射程:s=
(根据数学函数关系可知,v0一定时,θ=45°时射程最
远。)
【典例示范】
　愤怒的小鸟是风靡全球的2D画面游戏(图甲),是通过调节发射
小鸟的力度与角度达到轰击肥猪堡垒的目的。现简化为图乙模
型:假设小鸟从离草地高度为h处用弹弓抛射,初速度v0斜向上且
与水平方向成α角,肥猪的堡垒到抛射点水平距离为L,忽略空气
阻力,重力加速度为g(将小鸟和肥猪堡垒均视为质点)。则 (　)
A.当v0一定时,α角越大,小鸟在空中运动时间越短
B.当α角一定时,v0越小,其水平射程越长
C.小鸟从开始到上升到最高点的过程中增加的势能为
D.若α=0°,则要想击中目标,初速度应满足v0=L
【解析】选C。小鸟做抛体运动,运动的时间由竖直分运
动决定,为:t= ,故当v0一定时,α角越大,小
鸟在空中运动时间越长,故A错误;小鸟做抛体运动,水平
分运动是匀速直线运动,α角一定时,v0越小,运动的时
间越短,水平分速度也越小,故水平射程越小,故B错误;
小鸟从开始到上升到最高点的过程中增加的势能等于
动能减小量,为:ΔEp= ,故C正确;若
α=0°,小鸟做平抛运动,有:L=v0t;h= gt2,
解得:v0= ,即要想击中目标,初速度应满足v0= ,
故D错误。
【探究训练】
　如图所示,在水平地面同一位置的三个小球做斜上抛运动,沿三条不
同的路径运动,最终落在1、2、3三点,三条路径的最高点是等高的,若
忽略空气阻力的影响,下列说法正确的是 (　　)
A.落在1的小球在空中运动时间最短
B.落在3的小球在空中运动时间最短
C.三个小球运动到最高点时速度相等
D.三个小球运动时相同时间内速度变化相同
【解析】选D。设任一小球初速度大小为v0,初速度的竖
直分量为vy,水平分量为vx,初速度与水平方向的夹角为
α,上升的最大高度为h,运动时间为t,落地速度大小为
v。由运动学公式有:h= ,则得:t= ,则知三个
小球运动的时间相等;故A、B错误;取竖直向上方向为正
方向,小球竖直方向上做匀减速直线运动,加速度为a=-g,
由- =-2gh,得:vy= ,h相同,vy相同,则三个小球初
速度的竖直分量相同。由速度的分解知:vy=v0 sinα,
由于α不同,所以v0不同,沿路径1抛出时的小球的初速
度最大。又有 vy=vx tanα,vy相同,α不同,则vx不同,
初速度水平分量不等;只有竖直方向速度发生变化,而加
速度恒定,故速度变化量均相同;故C错误,D正确。
【课堂小结】

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