资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,第2讲,抛体运动,1/46,一、平抛运动,1概念：将物体以,一定初速度沿水平方向抛出，物体只,在_作,用下所做运动，叫平抛运动,重力,2性质：平抛运动是加速度为_匀变速,曲线运动，轨迹是抛物线,重力加速度,g,3平抛运动条件：(1),v,0,0，_；(2)只受_,作用,沿水平方向,重力,匀速直线,4研究方法：平抛运动能够分解为水平方向_,运动和竖直方向_运动,自由落体,2/46,5基本规律(如图 4-2-1 所表示),图,4-2-1,位移关系,速度关系,3/46,二、斜抛运动及其研究方法(说明：斜抛运动只作定,性,1.概念：将物体以速度,v,斜向上方或斜向下方抛出，物体,只在_作用,下运动,重力,2性质：加速度为_匀变速曲线运动，,轨迹,是_,重力加速度,g,抛物线,3处理方法：斜抛运动能够看做是水平方向_,运动和_运动合运动,匀速直线,竖直上抛或竖直下抛,要求),4/46,【基础检测】,1(,多项选择,),某人向放在水平地面上正前方小桶中水,平抛球，,结果球划着一条弧线飞到小桶前方，如,图 4-2-2 所表示,.不计,空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，,可能做出调整为(,),A减小初速度，抛出点高度不变,B增大初速度，抛出点高度不变,C初速度大小不变，降低抛出点高度,图 4-2-2,D初速度大小不变，增大抛出点高度,答案,：,AC,5/46,2做平抛运动物体，落地过程在水平方向经过距离取,决于(,),A物体初始高度和所受重力,B物体初始高度和初速度,C物体所受重力和初速度,D物体所受重力、初始高度和,初速度,答案：,B,6/46,考点 1,对平抛运动规律了解,重点归纳,1飞行时间：由,t,知，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,0,t,v,0,，即水平射程由初速度,v,0,和下落高度,h,共同决定，与,其它原因无关,7/46,8/46,5两个主要推论,(1)做平抛(或类平抛)运动物体任一时刻瞬时速度反,向延长线一定经过此时水平位移中点，如图 4-2-4 中,A,点和,B,点所表示,(2)做平抛(或类平抛)运动物体在任意时刻任,一位置处，,设其速度方向与水平方向夹角为,，位移方向与水平方向夹,角为,，则 tan,2tan,.,图 4-2-4,9/46,方法点拨：分解思想在平抛运动中应用,(1)解答平抛运动问题时，普通方法是将平抛运动沿水平,和竖直两个方向分解，这么分解优点是不用分解初速度也不,用分解加速度,(2)画出速度(或位移)分解图，经过几何知识建立合速度(或,合位移)、分速度(或分位移)及其方向间关系，经过速度(或位,移)矢量三角形求解未知量,10/46,【考题题组】,1(,年广东,湛江一模,),如,图 4-2-5 所表示，,某同学将一,枚飞镖从高于靶心位置水平投向竖直悬挂靶盘，结果飞镖,打在靶心正下方忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在,其它条件不变情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时,能够(,),A换用质量稍大些飞镖,B适当增大投飞镖高度,C到稍远些地方投飞镖,图 4-2-5,D适当减小投飞镖初速度,答案：,B,11/46,2(,年浙江台州质检,),从某高度水平抛出一小球，经过,t,时间抵达地面时，速度方向与水平方向,夹角为,，不计空气,阻力，重力加速度为,g,，以下结论中正确是(,),A小球初速度为,gt,tan,B若小球初速,度增大，则平抛运动时间变长,C小球着地速度大小为,gt,sin,D小球在,t,时间内位移,方向与水平方向夹角为,12/46,图,D24,答案：,C,13/46,考点 2,多体平抛问题,重点归纳,1,多体平抛运动问题是指多个物体在同一竖直平面内平抛时所包括问题,2,三类常见多体平抛运动,(1),若两物体同时从同一高度,(,或同一点,),抛出，则两物体一直在同一高度，二者间距只取决于两物体水平分运动,(2),若两物体同时从不一样高度抛出，则两物体高度差一直与抛出点高度差相同，二者间距由两物体水平分运动和竖直高度差决定,(3),若两物体从同一点先后抛出，两物体竖直高度差随时间均匀增大，二者间距取决于两物体水平分运动和竖直分运动,14/46,方法点拨：,(1)物体做平抛运动时间由物体被抛出点高度决定，而,物体水平位移由物体被抛出点高度和物体初速度共同决,定,(2)两条平抛运动轨迹相交处是两物体可能相遇处，两,物体要在此处相遇，必须同时抵达此处,15/46,【考题题组】,3,(,多项选择，年浙江台州模拟),如图,4-2-6,所表示，,a,、,b,两,个小球从不一样高度同时沿相反方向水平抛出，其平抛运动轨,),迹,交点为,P,，则以下说法正确是(,A,a,、,b,两球同时落地,B,b,球先落地,C,a,、,b,两球在,P,点相遇,图 4-2-6,D不论两球初速度大小多大，两球总不能相遇,答案,：,BD,16/46,考点3,斜抛运动,重点归纳,1斜抛运动本质：最高点(竖直速度为 0)左右两侧两个,平抛运动,2斜抛运动特征：,(1)斜抛运动轨迹是抛物线，含有对称性；,(2)斜抛运动加速度是重力加速度，是匀变速运动；,(3)只有重力做功，机械能守恒,17/46,3处理方法：经过运动合成与分解研究斜抛运动，这是,研究斜抛运动基本方法，经过这么定量分析能够有效提升,对斜抛运动认识，所以必须了解斜抛运动基本规律(以斜上,抛为例),(1),水平方向：,v,0,x,v,0,cos,，,a,x,0,；,(2),竖直方向：,v,0,y,v,0,sin,，,a,y,g,.,图 4-2-7,18/46,【考题题组】,4(,年,江苏卷,),有,A,、,B,两小球，,B,质量为,A,两倍,现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力图,4-2-8,),中为,A,运动轨迹，则,B,运动轨迹是(,图 4-2-8,A,B,C,D,答案：,A,19/46,5如图 4-2-9 所表示，从水,平地面上不一样位置斜抛出三个,小球沿三条不一样路径运动最终落在同一点，三条路径最高,),点是等高若忽略空气阻力影响，以下说法正确是(,图 4-2-9,A沿路径 1 抛出小球落地速率最小,B沿路径 3 抛出小球在空中运动时间最长,C三个小球抛出初速度竖直分量相等,D三个小球抛出初速度水平分量相等,20/46,解析：,依据运动合成与分解，将初速度分解为竖直方向,和水平方向分速度，设初速度方向与竖直方向夹角为 ，则,小球初速度竖直分量,v,竖,v,0,，依据小球运动轨迹可知，,三个小球沿竖直方向分运动相同，依据竖直上抛运动特点,可知，,三个小球在空中运动时间相同，B 错误，C 正确；因为,1,2,3,，故,v,01,v,02,v,03,，落地时重力做功为零，所以落,地时速率,与初速度大小相同，A 错误；小球初速度水平分量,v,水平,v,0,sin,，,可知沿路径 1 抛出小球初速度水平分量最,大，D错误,答案：,C,21/46,可求得,t,模型 1,几个常见平抛运动模型时间计算方法,(一)对着斜面平抛运动(如图 4-2-10 所表示),方法：分解速度,v,x,v,0,v,y,gt,v,0,g,图 4-2-10,22/46,可求得,t,(二)顺着斜面平抛运动(如图 4-2-11 所表示),方法：分解位移,x,v,0,t,y,gt,2,图 4-2-11,23/46,但水平位移相同运动时间为,t,.,(三)对着,竖直墙壁平抛运动,如图 4-2-12 所表示，水平初速度,v,0,不一样时，即使落点不一样，,d,v,0,图 4-2-12,24/46,(四)半圆,内平抛运动,如图 4-2-13 所表示，由半径和几何关系制约时间,t,，有,R,v,0,t,联立两方程可求,t,.,图 4-2-13,h=gt,2,25/46,例,1,：,(年重庆江北中学水平测试),如,图 4-2-14 所表示,，,倾角,为 37斜面长,l,1.9 m，在斜面,底端正上方,O,点将一,小球以,v,0,3 m/s 速度水平抛出，与此同时静止,释放顶端滑,块，经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面方向击中滑块,(小球和滑块均,可视为质点，重力加速度,g,取 10 m/s,2,，sin,37,0.6，cos 370.8)，求：,图 4-2-14,(1)抛出点,O,离斜面底端高,度,(2)滑块与斜面间动摩擦因数,.,26/46,思维点拨：,27/46,28/46,(2)在时间,t,内，滑块位移为,x,，由几何关系得,x,l,x,cos 37,设滑块加速度为,a,，由运动学公式得,x,at,2,对滑块由牛顿第二定律得,mg,sin 37,mg,cos 37,ma,由以上各式解得,0.125.,29/46,【触类旁通】,1(,年温,州质检,),如图,4-2-15 所表示,，小球以,v,0,正对倾,角为,斜面水平抛出，若小球抵达斜面位移最小，则飞行,时,间,t,为(重力加速度为,g,)(,),图 4-2-15,30/46,31/46,模型 2,类平抛运动,1类平抛运动受力特点,物体所受协力为恒力，且与初速度方向垂直,2类平抛运动运动特点,在初速度,v,0,方向做匀速直线运动，在合外力方向做初速度,为零匀加速直线运动，加速度,a,F,合,.,m,32/46,3类平抛运动求解方法,(1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向匀速,直线运动和垂直于初速度方向(即沿协力方向)匀加速直线,运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动含有等时性,(2)特殊分解法：对于有些问题，能够过抛出点建立适当,直角坐标系，将加速度分解为,a,x,、,a,y,，初速度,v,0,分解为,v,x,、,v,y,，,然后分别在,x,、,y,方向列方程求解,4类平抛运动问题求解思绪,(1)依据物体受力特点和运动特点判断该问题属于类平抛,运动问题,(2)求出物体运动加速度,(3)依据详细问题选择用常规分解法还是特殊分解法求解,33/46,例,2,：,(,年,河北正定中学月考,),风洞试验室能产生大小,和方向均可改变风力如,图 4-2-16 所表示，在,风洞试验室中有足够大光滑水平面，在水平面上建立,xOy,直角坐系质量为,m,0.5 kg,小球以初速度,v,0,0.40 m/s 从,O,点沿,x,轴正方向运动，在02.0 s内受到一个沿,y,轴正,方向、大小,F,1,0.20 N,风力作用；小球运动,2.0 s,后风力方向变为沿,y,轴负方向，大小变为,F,2,0.10 N,(图中未画出)试求：,34/46,图 4-2-16,(1)2.0 s 末小球在,y,方向速度大小和 2.0 s 内运动位移大,小,审题突破：,(1)小球在力,F,1,作用下，在 02.0 s 内做,类,平抛,运,动,(2)换为,F,2,作用后，当小球沿,y,轴方向速度为零时，小球,速度与初速度相同,(2),风力,F,2,作用多长时间，小球速度变为与初速度相同,35/46,36/46,(2)设 2.0 s 后小球运动加速度大小为,a,2,，,F,2,作用时间,为,t,2,时小球,速度变为与初速度相同则,F,2,ma,2,0,v,1,a,2,t,2,代入数据解得,t,2,4.0 s.,37/46,【触类旁通】,2如图 4-2-17 所表示，有一倾角为 30光滑斜面，斜面长,L,为 10 m，一小球从斜面顶端以 10 m/s 速度在斜面上沿水平,方向抛出取,g,10 m/s,2,，求：,(1)小球沿斜面滑到底端时水平位移,x,.,(2)小球抵达斜面底端时速度,大小,图 4-2-17,38/46,39/46,模型 3,平抛运动中临界问题,1在体育运动中，像乒乓球、排球、网球等都有中间网及,边界问题，要求球既能过网，又不出边界，某物理量(尤其是球,速)往往要有一定范围限制，在这类问题中，确定临界状态、,画好临界轨迹是处理问题关键点,2分析平抛运动中临界问题时普通利用极限分析方,法，即把要求物理量设定为极大或极小，让临界,问题突现出,来，找到产生临界条件,40/46,例,3,：,如图,4-2-18 所表示，水平屋顶高,H,5 m，墙高,h,3.2,m，墙到房子距离,L,3 m，墙外马路宽,x,10 m，小球从房,顶水平飞出，落在墙外马路上，,g,10 m/s,2,.求：,图 4-2-18,(1)小球离开屋顶时速度,v,0,大小范围,(2)小球落在马路上,最小速度,41/46,13 m/s,解：,(1)设小,球恰好落到马路右侧边缘时，水平初速度为,v,01,，则,L,x,v,01,t,1,竖直位移,H,联立解得,v,01,(,L,x,),设小球恰好越过围墙边缘时，水平初速度为,v,02,，则,水平位移,L,v,02,t,2,竖直位移,Hh,联立解得,v,02,5 m/s,所以小球抛出时速度大小范围为 5 m/s,v,0,13 m/s.,42/46,43/46,易错点,将直线运动规律误用到曲线运动中,例,4,：,(,多项选择,),有一个物体,在,h,高处，以水平初速度,v,0,抛出，,落地时速度为,v,t,，竖直分速度为,v,y,，以下公式能用来计算,该,物体在空中运动时间是(),44/46,正解分析：,平抛运动可分解为水平方向匀速直线运动和,竖直方向自由落体运动,依据,式知,A,、,D,正确,答案：,AD,45/46,指点迷津：,选择运动公式首先要判断物体运动性质运,动性质确定了，模型确定了，运动规律就确定了判断运动性,质要依据合外力和初速度,v,0,关系当合外力与,v,0,共线时，物,体做直线运动；当合外力与,v,0,不共线时，物体做曲线运动；当,合外力与,v,0,垂直且恒定时，物体做平抛运动当合外力总与,v,0,垂直时，物体做圆周运动,46/46,
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