物理抛体运动
新教材2023高中物理第五章抛体运动5.4抛体运动的规律课件新人教版必修第二册
【典例3】如图所示,某同学以大小为v0的初速度斜抛出一个 小球.初速度与竖直方向的夹角为θ=37°,小球打在该同学正 对面的竖直墙面上时,速度方向与竖直方向的夹角为α=45°. 不计空气阻力,重力加速度为g,则该同学到竖直墙面的距离 为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
2.右图为斜抛运动的轨迹示意图.如果斜抛物 体的初速度v0与水平方向的夹角为θ,则在抛出 点,水平方向分速度v0x= v0cos θ ,竖直方向分速 度v0y= v0sin θ .
小试身手 判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的
打“×”). 1.做平抛运动的物体的速度、加速度都随时间增大.( × ) 2.做平抛运动的物体的初速度越大,落地时间越短.( × ) 3.平抛运动是匀变速曲线运动.( √ ) 4.发射出去的炮弹的轨迹是抛物线.( × ) 5.做平抛运动的物体,在相等的时间内,速度变化量相同.( √ ) 6.斜向上喷出的水的径迹可认为是斜抛运动的轨迹.( √ )
(2)做平抛运动的物体在任意位置处,设其速度方向与水平方 向的夹角为θ,位移方向与水平方向夹角为α,则tan θ=2tan α. 证明:设P点是轨迹上任意一点,在平抛运动的轨迹上标注θ 和α,如图所示.
【典例2】发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速 度不同的乒乓球(忽略空气的影响),速度较大的球越过球网,速 度较小的球没有越过球网,其原因是 ( ) A.速度较小的球下降相同高度所用的时间较多 B.速度较小的球在下降相同高度时在竖直方向上的速度较大 C.速度较大的球通过相同的水平距离所用的时间较少 D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的高度较大
2024届高考物理复习讲义：抛体运动
第2讲抛体运动学习目标 1.理解平抛运动、斜抛运动的概念及运动性质。
2.掌握抛体运动的规律，会用运动的合成与分解的方法处理抛体运动。
3.会运用平抛运动的规律处理类平抛问题。
1.2.1.思考判断(1)以一定初速度水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。
(×)(2)做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化，加速度方向也时刻在变化。
(×)(3)做平抛运动的物体的初速度越大，水平位移越大。
(×)(4)做平抛运动的物体的初速度越大，在空中飞行时间越长。
(×)(5)若不计空气阻力，从同一高度平抛的物体，在空中飞行时间相等。
(√)(6)做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量是相同的。
(√)2.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京隆重开幕。
若冬奥会跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动，现运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图1中实线①所示，质量比甲小的运动员乙以相同的初速度从平台同一位置飞出，不计空气阻力，则运动员乙的运动轨迹应为图中的()图1A.①B.②C.③D.④答案A考点一平抛运动基本规律的应用1.飞行时间由t ＝2h g知，下落的时间取决于下落高度h ，与初速度v 0无关。
2.水平射程x ＝v 0t ＝v 02h g，即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定。
3.速度改变量因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv ＝g Δt 是相同的，方向恒为竖直向下，如图所示。
4.两个重要推论(1)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，即x B ＝x A 2，如图所示。
(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，有tan θ＝2tan α。
角度单物体的平抛运动例1(2022·广东卷，6)如图2所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P 点等高且相距为L 。
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
物理人教版(2019)必修第二册5.4抛体运动的规律(共38张ppt)
解
v
v
2
x
v
2 y
y
Y轴: 竖直上抛运动
v vy
速度:vy=v0y-gt=v0sin θ-gt
位移:
y
v0t
sin
1 2
gt
2
合速度方向:
tan vy
vx
y s
v0y
0 v0x
vx x
合位移大小: s x2 y2
合位移方向: tan y
x
x
课堂小结
思路：化曲为直
抛
v 水平方向： x v0
方法：运动的分解
x v0t
体平 运抛
v 竖直方向： y gt
y 1 gt2 2
vx v0
v
2 y
0
2 gh
v y 2gh
v0
h vx
x
v
v
2 x
v
2 y
பைடு நூலகம்
v02 2gh
v
y
v
落体的速度 v 由初速度 v0 和下落高度 h 共同决定
1. 平抛运动在空中飞行时间：t 2h
g
与质量和初速度大小无关，只由高度 h 决定
2h
2. 平抛运动的水平最大射程：x v0t v0 g
vx v0
平抛运动的轨迹方程（两个分位移方程联立）：
vx
C
θ
vy
v
tan 2tan
y g x2 即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的抛物线 2 2v0
典例精析 平抛运动的理解
解析
例1 关于平抛物体的运动，以下说法正
确的是(BC )
v0
A．做平抛运动的物体，速度和加速度
高中抛体运动公式
高中抛体运动公式
高中抛体运动公式包括以下几种：
1. 平抛运动公式：水平方向速度Vx=Vo，竖直方向速度Vy=gt，水平方向位移x=Vot，竖直方向位移y=gt^2/2，运动时间t=(2y/g)^1/2（通常又
表示为(2h/g)^1/2），合速度
Vt=(Vx^2+Vy^2)^1/2=[Vo^2+(gt)^2]^1/2，合速度方向与水平夹角β，tgβ=Vy/Vx=gt/Vo，合位移s=(x^2+y^2)^1/2，位移方向与水平夹角α，tgα=y/x=gt/2Vo。
2. 竖直上抛运动公式：位移s=Vo t-gt^2/2，末速度Vt=Vo-gt，上升最大高度Hm=Vo^2/2g（抛出点算起），往返时间t=2Vo/g（从抛出落回原
位置的时间）。
3. 自由落体运动公式：初速度Vo=0，末速度Vt=gt，下落高度h=gt^2/2（从Vo位置向下计算）。
请注意，以上公式中的g表示重力加速度，通常取/s²或10m/s²。
2025新高考物理抛体运动的9种情景解读+训练(解析版)
抛体运动的9种情景解读+训练(解析版)目录情景1平抛运动+斜面 1情景2平抛运动+圆弧面 15情景3平抛运动+竖直面 23情景4抛体运动+体育 29情景5抛体运动+娱乐 43情景6抛体运动+机械能和极值 55情景7平抛运动+相遇 69情景8抛体运动+竖直面内圆周运动 76情景9喷泉 84情景1平抛运动+斜面【情景解读】情景图示解题方法基本规律运动时间分解速度，构建速度的矢量三角形水平：v x=v0竖直：v y=gt合速度：v=v x2+v y2由tanθ=v0v y=v0gt得t=v0g tanθ分解位移，构建位移的矢量三角形水平：x=v0t竖直：y=12gt2合位移：x合=x2+y2由tanθ=yx=gt2v0得t=2v0tanθg在运动起点同时分解v0、g由0=v1-a1t，0-v21=-2a1d得t=v0tanθg，d=v20sinθtanθ2g分解平行于斜面的速度v由v y=gt得t=v0tanθg【针对性训练】1.(2024湖南岳阳5月三模)如图所示，光垂直照射倾斜木板，把一个质量为0.2kg的小球从倾斜木板顶端水平弹射出来做平抛运动，小球刚好落在倾斜木板底端。
然后使用手机连续拍照功能，拍出多张照片记录小球此运动过程。
通过分析照片可以得到小球的飞行时间为0.6s，小球与其影子距离最大时，影子A距木板顶端和底端的距离之比为7:9，重力加速度g=10m/s2。
下列说法不正确的是()A.飞行过程中，重力对小球做的功为3.6JB.小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻C.木板的斜面倾角θ=37°D.木板的长度为3.6m【参考答案】C【名师解析】小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动位移时间公式有h=12gt2=12×10×0.62m=1.8m根据功的公式，可得飞行过程中，重力对小球做的功为W G =mgh =0.2×10×1.8J =3.6J 故A 正确；经过分析可知，当小球与影子距离最大时，此时小球的速度方向与斜面平行，即速度方向与水平方向的夹角为θ，此时竖直方向的速度为v y =v 0tan θ当小球落到斜面底端时，此时小球位移与水平方向的夹角为θ，令此时速度方向与水平方向的夹角为α，则有tan α=gt v 0=12gt 212v 0t =2h x =2tan θ此时竖直方向的速度为v y 1=v 0tan α=2v 0tan θ则有v y v y 1=gt 1gt 2=v 0tan θ2v 0tan θ=12则有t 1t 2=12故小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻，故B 正确；将小球的运动沿斜面与垂直于斜面分解，建立直角坐标系如图所示由题意可知OA :AB =7:9则有OA :OB =7:16可得OA =v 0cos θt 1+12g sin θt 12OB =v 0cos θt 2+12g sin θt 22又由于v y =v 0sin θ-g cos θt 1则y 方向速度减为零需要的时间为t1=v 0sin θg cos θ结合上述有t 2=2t 1联立可得OA=v02sinθg1+12tan2θOB=2v02sinθg1+tan2θ可得tanθ=33则有θ=30°故木板的长度为OB=hsinθ=3.6m故C错误，D正确。
抛体运动-高考物理复习
3gR C. 2
3gR D. 3
小球飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点，可知小球运动到 B 点 时速度方向与水平方向的夹角为 30°，设位移方向与水平方向的夹角 为 θ，则 tan θ＝tan230°＝ 63，由 tan θ＝yx＝3y ，可得竖直方向的位移
2R y＝ 43R，而 vy2＝2gy，tan 30°＝vv0y，联立解得 v0 ＝ 3 23gR，选项 A 正确.
末速度与水平方向夹角的正切值 tan β＝vv0y＝vg0t＝2tan θ，可知速度方 向与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的 2 倍，因为 位移与水平方向夹角不变，则末速度与水平方向夹角不变，由几何关 系可知 α 不变，与初速度大小无关，A 错误，B 正确.
例4 (2023·福建宁德市高三月考)如图所示，1、2两个小球以相同的速
4.基本规律 如图，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向， 竖直向下为y轴正方向，建立平面直角坐标系xOy.
v0t
x2＋y2
12gt2
gt 2v0
gt
gt
v0
判断 正误
1.平抛运动的加速度方向与速度方向总垂直.( × ) 2.相等时间内做平抛运动的物体速度变化量相同.( √ ) 3.相等时间内做平抛运动的物体速度大小变化相同.( × )
例1 (多选)a、b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，
设它们抛出的初速度分别为va、vb，从抛出至碰到台上
的时间分别为ta、tb，则
√A.va＞vb
C.ta＞tb
B.va＜vb
√D.ta＜tb
由题图知，hb＞ha，因为 h＝12gt2，所以 ta＜tb，又因为 x＝v0t，且 xa ＞xb，所以 va＞vb，选项 A、D 正确.
《高三物理抛体运动》课件
在跳高、跳远比赛中，运动员通过助 跑获得较大的初速度，然后起跳，使 身体按照斜抛运动的方式越过横杆或 达到更远的距离。
炮弹射击
炮弹射击时，炮弹的运动可以视为斜 抛运动，通过调整炮口角度和炮弹初 速度，使炮弹按照预定的轨迹飞行， 击中目标。
02
抛体运动的规律
水平方向的运动规律
01
描述物体在水平方向上的运动规 律。
验证答案的合理性
答案的准确性
在得到答案后，需要验证其准确性，可以通过与已知 正确答案进行比较或进行实际实验来验证。
答案的合理性
除了准确性外，还需要考虑答案的合理性，确保它符 合实际情况和物理规律。
06
抛体运动的综合练习题及 解析
选择题及解析
• 选择题1：一物体以一定的初速度斜抛出，不计空气阻力，在运 动过程中，物体的机械能变化为E。则下列说法正确的是（）
用摄影机验证曲线轨迹
要点一
实验目的
通过使用摄影机，记录下抛体运动的轨迹，验证抛体运动 的轨迹为曲线。
要点二
实验器材
摄影机、抛体（如小球、纸飞机等）、三脚架、坐标纸。
用摄影机验证曲线轨迹
实验步骤
1. 将摄影机固定在三脚架上，调整三脚架的高度和角度，确保可以清晰地拍摄到抛体的运动 轨迹。
2. 将坐标纸放置在抛体的下方，用于记录抛体的运动轨迹。
星球的运动轨迹
总结词
星球围绕太阳的轨道运动也是抛体运动的一个实例。
详细描述
星球在太阳引力的作用下，沿着椭圆形的轨道绕太阳旋转。 这种运动形式也符合抛体运动的规律，可以通过相关的物理 知识进行解释和分析。
04
抛体运动的实验验证
用打点计时器验证平抛运动
实验目的
高中物理抛体运动例题
高中物理抛体运动例题1. 抛体运动的基本概念在高中物理中，抛体运动可谓是一个“经典中的经典”。
大家可能会觉得，这个话题听上去有些干巴巴的，但其实它就像一场精彩的表演。
想象一下，一个小球从手中飞出去，那一刻，重力、速度、角度都在进行一场无声的较量。
我们常说的“抛物线”可不是随便说说的，实际上，它是抛体运动的核心。
简单来说，抛体运动分为两个部分：水平方向和垂直方向，两个方向各自独立但又紧密相连，真是一种奇妙的平衡。
1.1 水平方向的运动先来聊聊水平方向的运动。
你有没有注意到，当你把球往前抛的时候，球会一直往前飞，像是给它装上了引擎一样？这就是因为在没有空气阻力的理想情况下，水平速度是保持不变的。
简单来说，水平距离就是“走一步，算一步”，而不管多高，球在这段时间内都在“稳稳当当”的前进。
抛体运动里，水平方向的位移可以用公式 ( S_x = v_x cdot t ) 来表示，听上去有些复杂，但其实就像你和朋友约好一起去吃饭，算算路程和时间就好了。
1.2 垂直方向的运动接着，我们再来聊聊垂直方向的运动。
这里就有点儿戏剧性了，因为这可涉及到重力的“发力”了。
无论你多么努力把球抛得多高，最后还是要面对重力的“温柔”相助，最终会掉下来的。
这种情况就好比一位老妈在操心儿子，该吃饭了，该回家了。
垂直方向的位移公式是 ( S_y = v_y cdot t frac{1{2gt^2 )。
听起来有点儿复杂，但想象一下，当你跳得越高，落下来的时候就越痛，果然是有原因的啊！2. 实际应用例子说到这里，大家可能会问：“这些理论有啥用呢？”好吧，接下来就给你举个生动的例子。
想象一下你在公园里，手里拿着一个篮球，准备把它抛向天空。
假设你把球以一个30度的角抛出，起始速度是20米每秒。
此时，你心里可能在想着，“嘿，这球能飞多高呢？”我们可以利用公式来计算一下，首先算出球的垂直速度 ( v_y = v cdotsin(30^circ) )，也就是10米每秒。
高中新教材物理课件必修第二册第五章抛体运动抛体运动的规律
在地质勘探中，抛体运动的规律可用于计算地震波的传播和反射。地震波在地层中传播时会发生反射 和折射现象，通过测量反射波或折射波的传播时间和路径，可以推断出地层的结构和性质。了解抛体 运动的规律有助于地质勘探人员更准确地分析和解释地震数据。
实验：探究不同
06 角度下斜抛物体 射程与初速度关
系
实验目的和原理介绍
斜抛运动
物体以一定的初速度斜向射出去， 在空气阻力可以忽略的情况下，物 体所做的这类运动叫做斜抛运动。
抛体运动轨迹与方程
轨迹
抛体运动的轨迹是一条抛物线，其形状和开口方向由初速度和抛出角度决定。
方程
对于不同的抛体运动，其运动方程也有所不同。例如，对于竖直上抛运动，其位 移方程为x=v0t-1/2gt^2；对于平抛运动，其水平位移方程为x=v0t，竖直位移 方程为y=1/2gt^2；对于斜抛运动，其位移方程需要根据具体情况进行推导。
01
结果分析讨论
02
03
04
1. 观察曲线图，分析射程随 抛射角度的变化趋势，并解释
原因。
2. 讨论实验结果与理论预测 的差异，分析可能验结果，总结斜抛 物体射程与初速度、抛射角度 的关系，加深对抛体运动规律
的理解。
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导弹拦截
导弹拦截系统需要精确计算来袭导弹的飞行轨迹和速度，以便发射拦截导弹进 行准确拦截。了解抛体运动的规律有助于提高导弹拦截系统的精度和效率。
其他领域如建筑、地质勘探等应用
建筑领域
在建筑领域，抛体运动的规律可用于计算建筑物的稳定性和安全性。例如，在设计高层建筑时，需要 考虑风荷载对建筑物的影响，通过计算风荷载下建筑物的振动和变形，可以评估建筑物的稳定性和安 全性。
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物理抛体运动
物理抛体运动是指在重力作用下，施加初速度将物体抛出，物体在空中经过一段抛体运动轨迹的过程。
这种运动遵循抛体运动的规律。
抛体运动的特点包括：
1. 抛体沿抛出方向的初速度分量恒定，即保持水平速度不变。
2. 抛体在竖直方向上的初速度分量为零，即在抛出时没有垂直速度。
3. 抛体受到重力作用时，在竖直方向上受重力加速度的影响，由于重力的作用，抛体在竖直方向上做自由落体运动。
4. 在水平方向上，抛体的速度保持恒定，不受外力作用。
物理抛体运动的运动轨迹为抛物线，具体形状取决于抛出角度和初速度。
常见抛体运动问题涉及到计算抛体的射程、落点、最大高度等。
抛体运动是研究抛射物体运动的基础，广泛应用于各个领域，如运动学、力学、航空航天等。