山東省墾利一中09級(jí)邊際生高中物理輔導(dǎo)材料二：【拋體運(yùn)動(dòng)】魯科版必修2

1、墾利一中09級(jí)邊際生輔導(dǎo)材料二：【拋體運(yùn)動(dòng)】一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的概念：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)叫運(yùn)動(dòng)的合成,反之叫運(yùn)動(dòng)的分解.2.合成與分解的規(guī)則：平行四邊形定則.(1)實(shí)際運(yùn)動(dòng)(通常指對(duì)地的運(yùn)動(dòng))一定作為合運(yùn)動(dòng).(2)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)有等效性.(3)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)有獨(dú)立性.(4)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)有等時(shí)性.(5)以上對(duì)位移、速度、加速度、動(dòng)量等均適用.3.互成角度的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成的可能情況：(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng).(3)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻加速直線運(yùn)動(dòng).(4)兩個(gè)初速

2、度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是勻加速直線運(yùn)動(dòng)也可能是曲線運(yùn)動(dòng).當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度方向共線時(shí),合運(yùn)動(dòng)是勻加(或減)速直線運(yùn)動(dòng),否則是曲線運(yùn)動(dòng).【例1】 某船在一條水流速度v水不等于零的河中擺渡,船在靜水中速度為v船.則以下幾個(gè)示意圖,哪些是正確的(圖中OA為小船渡河的實(shí)際航線,船頭所指方向表示船在靜水中的航行方向)（ ）二、豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)1.豎直拋體運(yùn)動(dòng)共同特點(diǎn)(1)v0豎直.(2)直線運(yùn)動(dòng).(3)加速度均為g.2.豎直下拋運(yùn)動(dòng)(1)定義：以某初速度沿豎直方向向下拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),叫做豎直下拋運(yùn)動(dòng).(2)特點(diǎn)：v0豎直向下.(3)本質(zhì)：初

3、速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng).(4)規(guī)律：vt=v0+gt h=v0t+gt2/2 2gh=vt2v023.豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)定義：以某初速度沿豎直方向向上拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),叫做豎直上拋 運(yùn)動(dòng).(2)特點(diǎn)：v0豎直向上,只受重力的作用,加速度為重力加速度g.(3)本質(zhì)：初速度為v0的勻減速直線運(yùn)動(dòng).(4)物體的運(yùn)動(dòng)可分為兩段：即上升過程的初速度為v0的勻減速運(yùn)動(dòng)和下降過程的自由落體運(yùn)動(dòng).討論：落地速度為v0,通過同一點(diǎn)時(shí)速度大小相等、方向相反.上升時(shí)間和下落時(shí)間相同,同一段用時(shí)相同.上升為勻減速到零的過程,下落為自由落體,上升可看作下落的逆過程.滿足初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)

4、系.(5)規(guī)律：vt=v0gt h=v0tgt2/2.【例2】 一宇宙空間探測(cè)器從某星球的表面垂直升空,假設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的推力均恒定不變.宇宙探測(cè)器升空到某一高度時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火關(guān)閉,如圖表示其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.(1)升高后9 s、25 s、45 s,即在圖線上A、B、C三點(diǎn)探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)情況如何？(2)求探測(cè)器在該行星表面達(dá)到的最大高度.(3)計(jì)算該行星表面的重力加速度.(假設(shè)行星表面沒有空氣)三、平拋運(yùn)動(dòng)1.平拋運(yùn)動(dòng)的概念：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng).2.平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：運(yùn)動(dòng)的分解：水平方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)；豎直方向?yàn)樽杂陕潴w

5、運(yùn)動(dòng).3.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：(1)平拋運(yùn)動(dòng)的速度平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線,做平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的速度沿軌道的切線方向.平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的方向是沿水平方向的,vt與水平方向夾角.平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的水平方向分速度：vx=v0；豎直方向分速度：vy=gt.質(zhì)點(diǎn)在拋出后時(shí)間t時(shí)的速度大小為：vt= tan=(2)平拋運(yùn)動(dòng)的位移s平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)沿水平方向的位移x=v0t;平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)沿豎直方向的位移y=gt2.平拋運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間t時(shí)的位移大小為s=.s與水平方向的夾角為：tan=.比較可發(fā)現(xiàn)：tan=tan.【例3】 在一次“飛車過黃河”的表演中,汽車在空中飛經(jīng)最高點(diǎn)后在對(duì)岸著地,已知汽車從最高點(diǎn)至著

6、地點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間約為0.8 s,兩點(diǎn)間的水平距離約為20 m,忽略空氣阻力,則汽車在最高點(diǎn)時(shí)的速度約為多少？四、斜拋運(yùn)動(dòng)1.斜拋運(yùn)動(dòng)是以一定的初速度,與水平方向成一定角度向斜上方拋出,物體僅在重力作用下的曲線運(yùn)動(dòng).2.斜拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).3.斜拋運(yùn)動(dòng)的水平分速度vx=v0cos,豎直分初速度vy=v0sin.4.知道斜拋運(yùn)動(dòng)的射程和射高、運(yùn)動(dòng)時(shí)間與初速度和拋射角的關(guān)系.運(yùn)動(dòng)時(shí)間：T=2t=2v0sin/g.射程：X=v02sin2/g.射高：H=v02sin2/2g.要使射程最大,拋射角應(yīng)等于45.【例4】 斜拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)A.速度等于零B.豎

7、直分速度等于零C.加速度等于零D.合力等于零【例5】 試?yán)脤W(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)斜拋運(yùn)動(dòng)的射高和射程公式.解析:根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),當(dāng)?shù)竭_(dá)最高點(diǎn)時(shí),豎直分速度等于零.設(shè)上升時(shí)間為t,則：0=v0singt,則t=v0sin/g,所以在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T=2t=2v0sin/g因?yàn)槲矬w水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng),所以射程x=v0cosT=v0cos2v0sin/g= v02sin2/g.射高H=v02sin2/2g.點(diǎn)評(píng):本題給出了斜拋運(yùn)動(dòng)的射高、射程、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的公式,這些公式可以在處理斜拋運(yùn)動(dòng)問題時(shí)直接使用.五、練習(xí)1.一氫氣球以加速度a=2 m/s2,由靜止開始勻加速上升至1

8、00 m時(shí),從中掉下一小物體的速度是_ m/s,加速度是_ m/s2,經(jīng)_s落地.2.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,初速度為v0,末速度為vt,落地時(shí)速度與水平方向的夾角為,重力加速度為g.則飛行所用的時(shí)間為A.(vtv0)/g B.(vt2v02)1/2/gC.vtsin/g D.vtcos/g3.飛機(jī)在空降物品,這些物體間隔相等的時(shí)間離開飛機(jī),那么這些物體在t、2t、3t時(shí)間里豎直下降的距離之比為_,這些物體落地后在地面上的分布是_的(填“均勻”或“不均勻”).4.子彈射出時(shí)跟水平方向成30角,離開槍口的速度是400 m/s,則子彈達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為_m/s,方向_.5.以20 m/s的初速度向斜上

9、方拋出一小球,球在最高點(diǎn)的速度為10 m/s,則小球到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為_s,射高為_m.6.摩托車駕駛員由傾角=30的斜坡欲越海沖到對(duì)面的高臺(tái)上,海寬s=15 m,高臺(tái)比坡頂高h(yuǎn)=2 m.問:摩托車至少以多大的速度離開斜坡?7一輛摩托車做飛越壕溝的動(dòng)作，如圖所示，壕溝寬s = 6m，溝兩岸高度差h = 0.45m，若摩托車要在壕溝一邊水平段加速后越壕溝。問：（1）在水平段摩托車至少要獲得多大的速度？（2）若摩托車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為10m/s2，則供摩托車加速的水平段至少應(yīng)多長？墾利一中09級(jí)邊際生輔導(dǎo)材料二：【拋體運(yùn)動(dòng)】參考答案【例1】B 【例2】解析:(1)9 s時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)

10、熄火,宇宙探測(cè)器開始做豎直上拋運(yùn)動(dòng),25 s時(shí)刻火箭達(dá)到最高點(diǎn),45 s時(shí)探測(cè)器落回星球表面.(2)OA段探測(cè)器做勻加速直線運(yùn)動(dòng),9 s末開始豎直上拋運(yùn)動(dòng),能上升的最大高度可以通過圖象中圖線包圍的面積來計(jì)算,s=6425 m=800 m.(3)AB段物體做自由落體運(yùn)動(dòng),所以g=(vA0)/16=4 m/s2.點(diǎn)評(píng):看清圖象,了解圖象的物理意義,知道AB段物體的運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)是解決本題的關(guān)鍵.【例3】解析:到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直向上的速度為零,但仍有水平速度.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平位移公式有：xv0tv00.820 m,則v025 m/s,即在最高點(diǎn)時(shí)的速度為25 m/s.點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵在于確定汽車從最高點(diǎn)開始的運(yùn)動(dòng)即為平拋運(yùn)動(dòng).【例4】解析:斜拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)水平分速度仍然等于vx=v0cos,由于始終只受到重力的作用,所以合力始終不等于零,加速度