抛体运动的规律的详细讲解
抛体运动的规律
抛体运动的规律【要点导学】1．关于抛体运动(1)定义：物体以一定的初速度抛出，且只在重力作用下的运动。
(2)运动性质：① 竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动；平抛、斜抛是曲线运动，其轨迹是抛物线；② 抛体运动的加速度是重力加速度，抛体运动是匀变速运动；③ 抛体运动是一种理想化运动：地球表面附近，重力的大小和方向认为不变，不考虑空气阻力，且抛出速度远小于宇宙速度。
(3)处理方法：是将其分解为两个简单的直线运动① 最常用的分解方法是：水平方向上匀速直线运动；竖直方向上自由落体运动或竖直上抛、竖直下抛运动。
② 在任意方向上分解：有正交分解和非正交分解两种情况，无论怎样分解，都必须把运动的独立性和力的独立作用原理相结合进行系统分解，即将初速度、受力情况、加速度及位移等进行相应分解，如图1所示。
在x方向：以初速度为v x0=v0cosα，加速度为a x=gsinα的匀加速直线运动。
在y方向：以初速度为v y0=v0sinα，加速度为a y=gcosα的匀加速直线运动。
2．平抛运动的规律平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。
3．斜抛运动的规律斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.【范例精析】例题、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（取g＝10m/s2，不计空气阻力）(1)试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹；(2)包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平距离多大？(3)求包裹着地时的速度大小和方向。
解析：(1)飞机上的飞行员以正在飞行的飞机为参照物，从飞机上投下去的包裹由于惯性，在水平方向上仍以360km/h的速度沿原来的方向飞行，但由于离开了飞机，在竖直方向上同时进行自由落体运动，所以飞机上的飞行员只是看到包裹在飞机的正下方下落，包裹的轨迹是竖直直线；地面上的观察者是以地面为参照物的，他看见包裹做平抛运动，包裹的轨迹为抛物线。
《抛体运动的规律》课件
抛体运动的特点
轨迹
抛体运动的轨迹是一条抛物线。
速度
随着时间的推移，速度会不断变化，方向和大小都 会发生改变。
加速度
在抛体运动中，除了重力加速度外，没有其他外力 作用，因此加速度恒定为g。
抛体运动的实际应用
80%
投篮
篮球运动员投篮时，篮球的运动 轨迹是一条抛物线，利用抛体运 动的规律可以提高投篮的准确性 和稳定性。
详细描述
篮球投篮时，球员通过手臂和手腕的力量将球推出，球在空中的 运动轨迹是一条抛物线。根据抛体运动的规律，球的高度和速度 会随着时间的变化而变化。在出手点，球的速度达到最大，随着 高度的增加，球的速度逐渐减小。同时，由于重力的作用，球的 运动轨迹是一条抛物线，而不是一条直线。
炮弹发射的抛体运动分析
抛体运动的变轨技术
研究抛体运动的变轨技术，有 助于实现更灵活的航天器和导 弹轨迹调整。
跨学科应用
可以结合其他学科领域的知识 ，如数学、化学、生物学等， 探索抛体运动在其他领域的应 用前景。
T差。
卫星轨道的抛体运动分析
总结词
卫星轨道是另一种形式的抛体运动，通过分析卫星绕 地球运动的轨迹和速度变化，可以深入了解抛体运动 在太空中的应用。
详细描述
卫星在太空中绕地球飞行时，其运动轨迹实际上是一 条椭圆轨道。但是，如果只考虑地球的引力作用，而 忽略其他因素的影响，那么卫星的运动轨迹可以近似 为一条抛物线。在卫星发射过程中，卫星从地球表面 上升到预定轨道的过程中，其运动轨迹可以看作是一 条向上斜率的抛物线。而在轨道运行阶段，卫星的速 度和高度会随着时间的变化而变化，遵循抛体运动的 规律。
极坐标系
使用距离和角度表示物体的位 置和速度，适用于表示曲线轨 迹。
高中物理必修二5.4抛体运动的规律
05
抛体的时间与高度
运动时间
运动时间与物体质量无关
在抛体运动中，物体在空中的运动时间只与高度有关，而与物体质量无关。这是由于物体 在空中的重力加速度是恒定的，所以运动时间与高度成正比。
运动时间的计算
根据自由落体运动的时间公式，物体在空中的运动时间为 t=sqrt(2h/g)，其中 h 是物体 的高度， g 是重力加速度。
03
抛体的轨迹
抛物线
对称性
抛物线的形状与投掷的角度和初 速度有关，但与投掷者的身高或 落地点无关。因此，抛物线具有
对称性。
顶点坐标
抛物线的顶点坐标是抛物线上最高 点的位置。顶点坐标可以通过方程 求解，也可以通过几何方法得到。
拐点
当物体离开抛物线时，曲线会逐渐 变得平缓。拐点是曲线平缓的分界 点，也是曲线与直线的交点。
物体在空间中受到重力或其他 力作用，可以是空气阻力、摩 擦力等。
抛体运动可以发生在地面以上 或以内的任意位置，例如投篮 、扔石子等。
常见实例
01
ห้องสมุดไป่ตู้
02
03
投篮
篮球运动员在投篮时，从 开始投篮到球进入篮筐， 其运动轨迹可以看作是抛 物线。
扔石子
石子从手中脱离后，会开 始向上运动，然后逐渐下 降，最终落地。
5.4抛体运动的规律
汇报人： 2024-02-21
目录
• 抛体运动定义 • 初速度与加速度 • 抛体的轨迹 • 抛体的速度与方向 • 抛体的时间与高度 • 抛体的射程与落点 • 抛体的应用 • 结论
01
抛体运动定义
定义
抛体运动是指物体在空间中受 到重力或其他力作用，离开某 一初始位置而发生的运动。
THANKS
抛体运动规律
抛体运动规律概述抛体运动是物理学中的一个重要概念，它描述了一个物体在受到初速度和重力作用下的运动规律。
在这篇文章中，我们将深入探讨抛体运动的规律，包括抛体的运动轨迹、速度、加速度等方面。
抛体的运动轨迹抛体的运动轨迹通常是一个抛物线。
这是因为抛体在水平方向上具有匀速直线运动，而在竖直方向上受到重力的影响，导致其竖直方向上的运动是匀加速直线运动。
根据运动学的知识，我们可以推导出抛体运动的轨迹方程。
抛体运动的轨迹方程假设抛体的初速度为v0，抛体在水平方向上的速度恒定为v0，抛体在竖直方向上的初速度为0。
根据运动学公式，抛体在水平方向上的位移可以表示为s = v0 * t，其中s为位移，v0为速度，t为时间。
抛体在竖直方向上的位移可以表示为s = 1/2 * g * t^2，其中g为重力加速度，t为时间。
将水平方向和竖直方向的位移相加，得到整个抛体的位移。
将时间t表示为x轴上的位置，得到抛体的轨迹方程为y = x * tanθ - (g * x^2) / (2v0^2 *cos^2θ)，其中θ为抛体的发射角度。
抛体的速度抛体的速度是指抛体在任意时刻的瞬时速度。
在抛体运动过程中，抛体的速度在水平方向上始终保持不变，而在竖直方向上则会随着时间的变化而改变。
抛体的水平速度抛体在水平方向上的速度始终等于其初速度v0，因为在水平方向上没有外力的作用，所以抛体的速度保持恒定。
抛体的竖直速度抛体在竖直方向上的速度由重力加速度g的作用而发生变化。
根据运动学公式，抛体在竖直方向上的速度可以表示为v = gt，其中v为速度，g为重力加速度，t为时间。
由上式可知，抛体的竖直速度是随时间线性增加的，这也是导致抛体运动轨迹为抛物线的原因之一。
抛体的加速度抛体在运动过程中受到的加速度主要是重力加速度。
重力加速度的大小约等于9.8 m/s^2，在抛体运动中始终指向地面，垂直于抛体的运动方向。
抛体的水平加速度抛体在水平方向上没有受到外力的作用，所以其水平加速度为0。
抛体运动的规律及应用
抛体运动的规律及应用抛体运动是物理学中研究自由落体运动在水平方向上加有初速度的运动形式。
其运动轨迹为抛物线，具有一定的规律性，并且在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
抛体运动的规律可以从以下几个方面来进行阐述：1. 运动规律：抛体运动受到重力的作用，但在水平方向上速度恒定。
因此，抛体在垂直方向上受到重力的作用，自由落体加速度为g，而在水平方向上速度保持恒定。
由于水平方向上初速度的存在，抛体会沿抛物线运动。
2. 抛体运动的方程：对于一个抛体运动，可以根据运动学知识得到其在任意时刻的位置和速度。
抛体运动的方程可以表示为以下形式：水平方向上的运动方程：x = v₀t垂直方向上的运动方程：y = v₀y t - 1/2gt²其中，x表示抛体的水平位移；y表示抛体的垂直位移；v₀表示抛体的初速度；v₀y表示抛体的垂直初速度；t表示时间；g表示重力加速度。
3. 最大高度和飞行时间：根据抛体运动的加速度方程，在垂直方向上速度v= v ₀y - gt，可以得出抛体运动的垂直最大高度和飞行时间。
最大高度的时候速度为零，即v=0，可得v₀y = gt。
代入垂直方向上的运动方程，可以得到最大高度为H = v₀y²/2g，飞行时间为T = 2v₀y/g。
从以上的运动规律中可以看出，抛体运动具有一定的规律性和可计算性，可以通过运动方程得到抛体的各种运动参数。
抛体运动在日常生活中有着广泛的应用，以下是一些典型的应用：1. 抛出物体：在进行运动射击、投掷物体等活动时，我们需要考虑抛体运动的特点。
通过研究抛体运动，可以预测到物体落点的位置和抛出物体的最大射程等信息，从而提高准确性和效果。
2. 运动轨迹分析：抛体运动的轨迹为抛物线，常用于拟合运动物体的轨迹。
例如，在篮球比赛中，可以通过分析篮球的抛体运动轨迹来研究球员的投篮技术和篮球运动的规律。
3. 导弹和火箭的轨迹研究：在军事领域，研究导弹和火箭的运动轨迹是非常重要的。
抛体运动规律
抛体运动是指在重力作用下，以一定的初速度和角度将物体抛出后，物体在空中的运动规律。
以下是抛体运动的规律：
1. 水平方向运动：在抛体运动中，物体在水平方向上的运动速度是恒定的，不受重力的影响。
这是因为重力只对物体在垂直方向上产生影响。
2. 垂直方向运动：在抛体运动中，物体在垂直方向上受到重力的作用，因此其运动呈自由落体运动。
重力使物体在垂直方向上加速下落，加速度大小为9.8米/秒²（近似值），方向向下。
3. 轨迹：抛体运动的轨迹是一个抛物线。
当抛体的初速度和发射角度不同时，抛体的轨迹形状会有所不同。
当抛体的发射角度为45度时，抛体的飞行距离最远。
4. 飞行时间：抛体的飞行时间取决于抛体的初速度和发射角度。
飞行时间越长，抛体的水平位移越大。
最大飞行时间发生在发射角度为45度时。
5. 最大高度：抛体的最大高度取决于抛体的初速度和发射角度。
最大高度发生在发射角度为45度时，此时抛体的垂直速度为零。
抛体运动的规律
0 课外作业： 参照这节课推导平抛运动规律的思路，思考与讨论物体做斜抛运动的规律，下节课我们再来学习。
g 具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动.
1、在5 m高的地方以10m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体，求：
a 2 （2）从抛出点到落地点发生的位移是多少?
vx＝v0 结论：平抛运动的轨迹是抛物线
（2）如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度是多大？落地速度的方向与地面的夹角是多大？（可用三角函数表示）
三、平抛物体的速度
水平方向分速度
vx＝v0 竖直方向分速度
vy＝gt 合速度的大小
v vx2 vy2 v02 (gt)2
合速度的方向 tan v y gt
2、在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕 沟的一侧以速度v=40m/s沿水平方向飞向另一侧， 壕沟两侧的高度及宽度如图所示。摩托车前后轴 距1.6m，不计空气阻力。
（1）摩托车是否能越过壕沟？请计算说明
（2）如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度是多 大？落地速度的方向与地面的夹角是多大？（可 用三角函数表示）
1 2 1、在5 m高的地方以10m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体，求：
x＝v0 t
由 x v0t y gt 例题2: 一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出，求落地时速度的大小及其与地面的夹角α是多少？(不计空气阻力)
（2）从抛出点到落地点发生的位移是多少?
2 (忽略空气阻力，取g=10m/s2)
4、小球的合位移的大小
s x2 y2
(v0t)2
(1gt2)2 2
合位移的方向
tan
y
1 2
全面解读抛体运动规律
高一使用2021年2月■吴燕华抛体运动是指在忽略空气阻力的情况例1为了验证做平抛运动的小球在竖下，以一定的速度抛出的物体在重力作用下的运动°抛体运动是一种理想化的曲线运动模型，即将物体视为质点，在物体运动的过程中，忽略空气阻力，物体只受到重力作用，加速度恒为重力加速度求解形式多样的抛体运动问题的前提是熟练掌握并灵活运用抛体运动规律，下面从三个方面全面解读抛体运动规律，希望对同学们的学习有所帮助°一、抛体运动的物理实质直方向上做自由落体运动，用如图2所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片A球水平抛出，同时B球被松开自由|下落。
关于该实验，下列*\说法中正确的是（）o\A.两球的质量相等B两球应同时落地图2C.应改变装置的高度，多次实验因为物体在做抛体运动时，只受重力作D.该实验也能说明A球在水平方向上用，加速度恒为重力加速度g,所以在相等的时间内速度变化的量相等（v—gt,且速度变化的方向始终竖直向下，即抛体运动是匀变速曲线运动，其运动轨迹是抛物线。
二、抛体运动的研究方法研究抛体运动采用的方法主要是运动的合成与分解法，即将复杂的曲线运动分解为两个简单的直线运动，利用直线运动规律完成求解。
平抛运动一般可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，斜上抛运动一般可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直做匀速直线运动小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动B球做自由落体运动。
A球在竖直方向上的运动情况与B 球相同，也做自由落体运动,因此两球同时落地，选项B正确。
实验时，需保证A、B两球从同一高度开始运动，对它们的质量没有要求，选项A错误。
因为实验中需要改变两球的初始高度、小锤打击弹性金属片的力度，以验证做平抛运动的A球在竖直方向上始终与B球一样做自由落体运动，所以需要进行3〜5次实验，选项C正确。
该实线运动。
验不能说明A球在水平方向上的运动性质,三、抛体运动的规律公式选项D错误。
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自由落体运动 G g
0
匀速直线运动 F=0 a=0
vo ·cosθ
匀变速直线运动 G g
vo ·sinθ
课堂练习
1. 从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量
不同的石子，下列说法正确的是（ C ）
A.初速度大的先落地 B.质量大的先落地 C.两个石子同时落地 D.无法判断
化曲为直
水平方向：
平 抛
匀速直线运动
运 分解 x v0t
动 的
竖直方向：
位
自由落体运动
移
y 1 gt 2
2
合位移大小
s x2y2
合成
(v0t)2
(1gt2)2 2
合位移方向
tan
y
1 2
gt2
gt
x v0t 2v0
平抛运动是水平方向匀速直线运动 和竖直方向自由落体运动的合运动。
平 抛 运 分解 动 的 速
O
x
y
O
y
平抛运动
运动 匀速直线运动Fra bibliotek水平 方向
受力
F=0
加速度 x
初速度
a=0
vo
运动 自由落体运动
竖直 方向
受力
G
加速度 y
g
初速度
0
x
s
P
vx
vy
水平分速度
vx v0
竖直分速度
vy gt
合速度的大小
v vx2 vy2
v02(g)t2
Oφ s
y
x
θ
θ vx vy v
合速度的方向 tan v y gt
（1）建立坐标系
O v0
x
①以抛出点为坐标原点
②以初速度方向为 x 轴方向
③以竖直向下为 y 轴方向
y
回顾
描述匀变速直线运动规律的四个基本公式：
vt v0at
x
v0t
1 2
at2
vt2v02 2ax
x v0 vt t 2
实际问题
一物体以初速度 vo水平抛出，不计空气阻力， 经过时间 t 运动到点P，求此时P的位置?
以一定的速度v0 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。
v0 G
这些大致看做抛体运动 ……
铁饼 垒球
标枪
铅球
v0
抛体运动 的分类
v0 G
平抛运动
G
抛体运动的初速度v0 沿水平方向。
v0
竖直上（下）抛运动
抛体运动的初速度v0 沿竖直向上。
G v0
斜抛运动 抛体运动的初速度v0 沿斜向上 或斜向下方向。
（2）用坐标（x , y）表示抛体的位置
①水平方向坐标： 匀速直线运动
x v0t O
v0
水平方向没有 加速度 a = 0
x
水平方向不 受力 F = 0
y
实际问题
一物体以初速度 vo水平抛出，不计空气阻力， 经过时间 t 运动到点P，求此时P的位置?
②竖直方向坐标：
y
自 由 落
1 gt2 2
竖直方向 受重力 G
Oφ
x
s P ( x，y)
y
想一想
若物体是斜向上或斜向下抛，运动的规律又如何？
y
O
x
斜抛运动 斜抛运动应怎样分
解便于研究？
y
y
voy
vo
Ө vox
xx
类比平抛运动的研究方法 研究斜抛运动
平抛运动
vo x
voy
y
斜抛运动
vo
x
vox
mg y
水平 方向
运动 受力
加速度
x 初速度
竖直 方向
运动 受力 加速度
2h 水平位移由高度和初 g 速度共同决定
• 落地速度: vt v02 2gh
• 任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等：
vgt
v0
5. 斜抛运动：
抛体运动的初速度v0 沿斜向上或斜向下方向。
平抛运动
斜抛运动
水平 方向
运动 受力
加速度
x 初速度
竖直 方向
运动 受力 加速度
y 初速度
匀速直线运动 F=0 a=0
这些大致看做平抛运动 ……
本节重点研究 平抛运动的规律
水平管中喷出的水流
第五章 曲线运动
第三节 抛体运动的规律
1. 抛体的位置
想一想 如何研究平抛运动？
轨迹：曲线 研究方法： 化曲为直
运动的分解
将其分解 为两个方 向的运动
水平方向 竖直方向
实际问题
一物体以初速度 vo水平抛出，不计空气阻力， 经过时间 t 运动到点P，求此时P的位置?
O G
竖直方向
初速v0度为0
x
体 运 动
竖直方向有 加速度a = g
y
平抛运动是匀变速曲线运动 x v0t ① 【水平位移】
③抛体的位置： y 1 g t 2 ② 【竖直位移】 2
抛体的位移 s x2 y2 【合位移】
O
x
s
( x，y)
(v0t)2
(1 2
gt2)2
y
P
v0 —— 初速度
两个方向的运
而 vx v 0 抛体位移与水平方向的夹角
tan
y
1 2
g t2
gt
（ tantxan ） v0t
2v0
课堂小结
1. 抛体运动： 以一定的速度v0 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。
2. 平抛运动： 抛体运动的初速度v0 沿水平方向。
3. 研究抛体运动的常用方法及抛体运动的规律：
x v0t
y 1 gt2 2
① ②
抛体运动的轨迹方程 O
x
（即y与x之间的关系式）
① ②两式消去 t，得 y
s
P ( x，y)
y
g 2v02
x2
yax2
二次函数
平（抛常物量体）运动的轨迹是一条抛物线
抛体运动的位移与 水平方向的夹角
x v0t ① y 1 gt2 ②
2
tan y gt
x 2v0
y 初速度
mg
平抛运动
斜抛运动
匀速直线运动 匀速直线运动
F=0
a=0
vo
自由落体运动 G
g
F=0 a=0
vo ·cosθ
匀变速直线运动
G g
0
vo ·sinθ
3. 抛体的速度
实际问题
一物体以初速度 vo水平抛出，不计空气阻力， 经过时间 t 运动到点P，求此时P的速度?
类比推导抛体位置的方法 ——运动的分解
导入新课
想一想
1. 物体的运动轨迹是 2. 什么?
直线或曲线。
2. 物体在曲线运动中受什么力作用？ （忽略空气阻力情况下）
只受重力的作用。
G
G
3. 为什么物体会沿直线或曲线运动？
当物体所受合力的方向与它的速度方向 在同一直线上时，物体做直线运动。
v0 F 当物体所受合力的方向与它的初速度方 向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
t —— 时间
动具有等时性 g —— 重力加速度（常数）
平抛运动过程
v
x
mg
y
v
x
mg
y
v
x
mg
y
v
x
mg
y
v
x
mg
y
v
x
mg
y
v
x
mg
y
v
x
mg
y
动画——平抛运动
2. 抛体的轨迹
k
反比例函数一般式：y =
x
反比例函数图象
探究 讨论物体以速度 v0 水平 抛出后运动的轨迹。
抛体的位置：
水平方向： 匀速直线运动
vx v0
竖直方向： 自由落体运动
度
vy gt
合速度大小
v vx2 vy2
合成
v02 (g)t2
合速度方向 tan v y gt vx v 0
4. 平抛运动的其它公式：
• 运动时间: t • 落地水平位移:
2 h 平抛物体运动时间由高度决定
g
x v0t v0