第4章第二节《抛体运动》课件.ppt

第,4,章曲线运动万有引力与航天,基础知识梳理,经典题型探究,知能优化演练,课堂互动讲练,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二节抛体运动,基础知识梳理,一、平抛运动,1,定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在,_,作用下所做的运动，叫平抛运动,2,性质：平抛运动是加速度恒为,_,的,_,曲线运动，轨迹是抛物线,重力,重力加速度,g,匀变速,二、平抛运动的规律,以抛出点为原点，以水平方向,(,初速度,v,0,方向,),为,x,轴，以竖直向下的方向为,y,轴建立平面直角坐标系，则,1,水平方向：做,_,运动，速度：,v,x,_,，位移：,x,_.,2,竖直方向：做,_,运动，速度：,v,y,_,，位移：,y,_.,匀速直线,v,0,v,0,t,自由落体,gt,特别提示：,(1),平抛运动物体的合位移与合速度的方向并不一致,(2),斜抛运动的处理方法与平抛运动的处理方法相同，不同的是，斜抛物体在竖直方向上的初速度不为零,课堂互动讲练,例在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则,(,),A,垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定,B,垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定,C,垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定,D,垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定,答案：,D,2,速度的变化规律,水平方向分速度保持,v,x,v,0,不变；竖直方向加速度恒为,g,，速度,v,y,gt,，从抛出点起，每隔,t,时间，速度的矢量关系如图,4,2,1,所示，这一矢量关系有两个特点：,图,4,2,1,(1),任意时刻的速度水平分量均等于初速度,v,0,.,(2),任意相等时间间隔,t,内的速度改变量,v,的方向均竖直向下，大小均为,v,v,y,g,t,.,3,位移的变化规律,(1),任意相等时间间隔内，水平位移不变，且,x,v,0,t,.,(2),任意相等的时间间隔,t,内，竖直方向上的位移差不变，即,y,g,t,2,.,4,平抛运动的两个重要推论,(1),推论,：做平抛,(,或类平抛,),运动的物体在任一时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为,，位移与水平方向的夹角为,，则,tan,2tan,.,图,4,2,2,(2),推论,：做平抛,(,或类平抛,),运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图,4,2,3,所示，设平抛物体的初速度为,v,0,，从原点,O,到,A,点的时间为,t,，,A,点坐标为,(,x,，,y,),，,B,点坐标为,(,x,，,0),则,图,4,2,3,特别提醒：,速度和位移与水平方向的夹角关系为,tan,2tan,，但不能误认为,2,.,2,、,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),1,(2010,年高考大纲全国卷,),一水平抛出的小球落到一倾角为,的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图,4,2,4,中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为,(,),图,4,2,4,答案：,C,研究平抛运动的基本思路是,(1),突出落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系,(2),突出末速度的大小和方向问题的，一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系,(3),要注意挖掘和利用好合运动、分运动及题设情景之间的几何关系,3,类平抛运动的求解方法,(1),常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向,(,即沿合力的方向,),的匀加速直线运动,(2),特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，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,类平抛运动问题的求解,例题：光滑水平面上，一个质量为,2,kg,的物体从静止开始运动，在前,5,s,受到一个沿正东方向、大小为,4,N,的水平恒力作用；从第,5,s,末开始改为正北方向、大小为,2,N,的水平恒力作用了,10,s,，求物体在,15,s,内的位移和,15,s,末的速度及方向,【,思路点拨,】,物体在前,5,s,做什么运动？求出,5,s,末的速度和前,5,s,内的位移,.5,s,后物体的受力与运动方向有何关系？物体做什么运动？如何处理？分别求出向东和向北的位移，即可求出,15,s,内的位移要注意位移为矢量,处理类平抛运动时应注意在受力方向上做匀加速运动，在垂直于力的方向上做匀速直线运动，类平抛运动在电场中经常会涉及,A,快艇的运动轨迹为直线,B,快艇的运动轨迹为曲线,C,能找到某一位置使快艇最快到达浮标处的时间为,33.3 s,D,快艇最快到达浮标处经过的位移为,100 m,答案：,B,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),2.,如图,4,2,5,所示，光滑斜面长为,b,，宽为,a,，倾角为,，一物块沿斜面左上方顶点,P,水平射入而从右下方顶点,Q,离开斜面，求入射初速度,图,4,2,5,经典题型巩固练习,题型一,平抛运动规律的应用,例,1,【,思路点拨,】,A,、,B,能在空中相遇满足的条件为：,A,的水平射程,x,s,.,图,4,2,6,变式训练,1,如图,4,2,7,所示，在同一竖直面内，小球,a,、,b,从高度不同的两点，分别以初速度,v,a,和,v,b,沿水平方向抛出，经过时间,t,a,和,t,b,后落到与两抛出点水平距离相等的,P,点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是,(,),图,4,2,7,A,t,a,t,b,，,v,a,v,b,B,t,a,t,b,，,v,a,v,b,C,t,a,t,b,，,v,a,v,b,D,t,a,t,b,，,v,a,v,b,(2010,年高考北京理综卷,),如图,4,2,8,所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从,O,点水平飞出，经,3.0 s,落到斜坡上的,A,点已知,O,点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角,37,，运动员的质量,m,50 kg.,不计空气阻力求：,(,取,sin37,0.60,，,cos37,0.80,；,g,取,10 m/s,2,),(1),A,点与,O,点的距离,L,；,(2),运动员离开,O,点时的速度大小；,(3),运动员落到,A,点时的动能,题型二,与斜面有关联的平抛运动,例,2,图,4,2,8,【,思路点拨,】,运动员落到斜坡上，即已知合位移的方向，分解位移，在每个方向上列方程即可求解,【,答案,】,(1)75 m,(2)20,m/s,(3)32500 J,【,规律总结,】,(1),与斜面有关的平抛运动，注意挖掘速度或位移方向这个条件，要么分解速度，要么分解位移，一定能使问题得到解决,(2),对平抛运动的分解不是唯一的，可借用斜抛运动的分解方法研究平抛运动，即要灵活合理地运用运动的合成与分解解决曲线运动,变式训练,2,如图,4,2,9,所示，一小球自平台上水平抛出，恰好无碰撞地落在邻近平台的一倾角为,53,的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑已知斜面顶端与平台的高度差,h,0.8 m,，重力加速度,g,取,10 m/s,2,，,sin53,0.8,，,cos53,0.6,，求：,图,4,2,9,(1),小球水平抛出的初速度,v,0,是多少？,(2),斜面顶端与平台边缘的水平距离,x,是多少？,(3),若斜面顶端高,H,20.8 m,，则小球离开平台后经多长时间,t,到达斜面底端？,答案：,(1)3,m/s,(2)1.2 m,(3)2.4 s,(,满分样板,13,分,),质量为,m,的飞机以水平速度,v,0,飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力,(,该升力由其他力的合力提供，不含重力,),今测得当飞机在水平方向的位移为,l,时，它的上升高度为,h,，如图,4,2,10,所示，求：,题型三,类平抛运动问题求解,例,3,图,4,2,10,(1),飞机受到的升力大小；,(2),从起飞到上升至,h,高度的过程中升力所做的功及在高度,h,处飞机的动能,【,思路点拨,】,本题以曲线运动为背景，考查运动的合成与分解及牛顿运动定律等问题，解答的方法是将飞机的运动分解成水平和竖直两个方向上的直线运动,【,名师归纳,】,(1),类平抛运动规律与平抛运动规律相同，处理方法也相同平抛运动的两个重要推论也适用于类平抛运动,(2),解答类平抛运动问题时，不一定按水平方向和竖直方向进行分解，可以按初速度方向和合外力方向来分解,三、斜抛运动,1,定义：将物体以一定的初速度沿,_,抛出，物体仅在,_,的作用下所做的运动，叫做斜抛运动,2,性质：加速度恒为,_,的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线,3,处理方法：斜抛运动可以看成是水平方向上的,_,和竖直方向上的,_,的合 成,斜向上或斜向下,重力,匀速直线运动,匀变速直线运动,g,A,质点经过,C,点的速率比,D,点的大,B,质点经过,A,点时的加速度方向与速度方向的夹角小于,90,C,质点经过,D,点时的加速度比,B,点的大,D,质点从,B,到,E,的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小,答案：,A,解析：,由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此，铅球在,B,点的速度方向为,BD,方向，,C,正确,答案：,C,A,因为有,F,x,，质点一定做曲线运动,B,如果,F,y,F,x,，质点相对原来的方向向,y,轴一侧做曲线运动,C,如果,F,y,F,x,tan,，质点做匀速直线运动,D,如果,F,x,F,y,cot,，质点相对原来的方向向,x,轴一侧做曲线运动,答案：,D,答案：,D,1,一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内,(,),A,速度一定不断改变，加速度也一定不断改变,B,速度一定不断改变，加速度可以不变,C,速度可以不变，加速度一定不断改变,D,速度可以不变，加速度也可以不变,解析：,做曲线运动的物体速度方向不断改变，加速度一定不为零，但加速度可能改变也可能不变，所以做曲线运动的物体可以是匀变速运动也可以是变加速运动,答案：,B,答案：,D,答案：,A,答案：,C,答案：,D,1,(2010,上海单科,),降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞,(,),A,下落的时间越短,B,下落的时间越长,C,落地时的速度越小,D,落地时速度越大,解析：,风沿水平方向吹，不影响竖直速度，故下落时间不变，,A,、,B,两项均错风速越大时合速度越大，故,C,项错误,D,项正确,答案：,D,平抛规律的应用,练规范、练技能、练速度,