專題四第2講拋體運動

1、第 2 講拋體運動考點 1 平拋運動及其規(guī)律1定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，物體只在_作用下所做的運動重力2性質(zhì)(1)物體做平拋運動時，由于只受重力作用，所以物體的加速度是重力加速度 g，而物體的初速度 v0 沿水平方向，故平拋運動是勻變速曲線運動，軌跡是拋物線在運動過程中，任何相等時間t 內(nèi)，速度的變化量均_，均為vgt，并且速度變化方向始終是_的相等豎直向下(2)平拋物體運動中水平方向和豎直方向的兩個分運動是相互獨立的，每個分運動都不會因另一分運動的存在而受到影響，水平方向和豎直方向的兩個分運動及其合運動具有等時性出時離地的_，而與拋出時的初速度 v0 無關(guān)高度 h3平拋運動的

2、運動學(xué)特征設(shè)物體以初速度 v0 水平拋出后(如圖 421)，t 時刻物體的位置為 P，其坐標(biāo)為(x，y)，t 時刻的速度 vt 的坐標(biāo)分量為 vx、vy，則平拋物體在時間 t 內(nèi)的位移大小為圖 421位移的方向與水平方向的夾角的正切值為4相關(guān)的推論(1)做平拋(或類平拋)運動的物體在任一時刻任一位置，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則 tan2tan.(2)做平拋(或類平拋)運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點【跟蹤訓(xùn)練】1(2011 年東莞五校聯(lián)考)關(guān)于平拋運動，下列說法中正確的是()BA平拋運動是勻速運動B平拋運動是勻變速曲線運動C平

3、拋運動不是勻變速運動D做平拋運動的物體落地時速度方向一定是豎直向下的解析：平拋運動是水平拋出且只有重力作用的運動，是加速度恒為 g 的勻變速曲線運動2一次撲滅森林火災(zāi)的行動中，一架專用直升機載有足量的水懸停在火場上空 320 m 高處，機身可繞旋翼的軸原地旋轉(zhuǎn)，機身下出水管可以從水平方向到豎直向下方向旋轉(zhuǎn) 90,水流噴出速度為 30 m/s，不計空氣阻力，取 g10 m/s2.請估算能撲滅地面上火災(zāi)的面積(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解：已知 h320 m，水流噴出速度 v030 m/s，當(dāng)水流沿水平方向射出時，在水平地面上落點最遠，由平拋運動規(guī)律有解得 x240 m由于水管可在豎直方向和水平方

4、向旋轉(zhuǎn)，所以滅火面積是半徑為 x 的圓面積，圓面積為Sx2得 S3.142402 m21.8105 m2.考點 2 類平拋運動和斜拋運動1類平拋運動：一般來說，質(zhì)點受恒力作用具有恒定的加速度，初速度與恒力垂直，質(zhì)點的運動就與平拋運動類似，通常我們把物體的這類運動稱為類平拋運動例如帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)運動等2由平拋運動可推廣得到物體做類平拋運動的條件(1)有初速度(2)受恒力作用，且與初速度方向垂直.3解決此類問題最基本的方法是正交分解法，同時要正確理解合運動與分運動的關(guān)系(1)等時性：合運動與分運動經(jīng)歷的時間相等，即同時開始，同時進行，同時停止(2)獨立性：一個物體同時參與幾個分運動，各分運

5、動獨立進行，不受其他分運動的影響(3)等效性：各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果4斜拋運動：將物體斜向上拋出，只在重力作用下，物體做勻變速曲線運動，它的運動軌跡是對稱性的拋物線，這種運動叫做斜拋運動可以把斜拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直上拋運動來處理.【跟蹤訓(xùn)練】)D3下列運動不屬于勻變速運動的是(A自由落體運動B豎直上拋運動C斜拋運動D勻速圓周運動4一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向兩個質(zhì)量相等的帶正電的粒子 a 和 b，從電容器邊緣的 P 點(如圖422)以相同的水平速度射入兩平行板之間測得 a 和 b 與電容器的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為 1

6、 2.若不計)重力，則 a 和 b 的帶電量之比是(A1 2B1 1C2 1D4 1圖 422D熱點拋體運動【例題】(2010 年浙江卷)在一次國際城市運動會中，要求運動員從高為 H 的平臺上 A 點由靜止出發(fā)，沿著動摩擦因數(shù)為的滑道向下運動到 B 點后水平滑出，最后落在水池中設(shè)滑道的水平距離為 L，B 點的高度 h 可由運動員自由調(diào)節(jié)(取g10 m/s2)求：圖 423(1)運動員到達 B 點的速度與高度 h 的關(guān)系；(2)運動員要達到最大水平運動距離，B 點的高度 h 應(yīng)調(diào)為多大？對應(yīng)的最大水平距離 sBH 為多少？(3)若圖 423 中 H4 m，L5 m，動摩擦因數(shù)0.2，則水平運動距

7、離要達到 7 m，h 值應(yīng)為多少？思路點撥：運動員先做勻加速直線運動，然后做平拋運動第一問可以按照運動學(xué)的規(guī)律處理，也可運用動能定理動能定理得答題規(guī)范解：(1)設(shè)斜面長度為 L1，斜面傾角為，根據(jù)(3)在式中令 x2 m，H4 m，L5 m, 0.2則可得到h23h10備考策略：此題主要考查了平拋運動的規(guī)律近年高考聯(lián)系生活實際的命題顯著增多，考生在處理問題時，要善于將實際問題抽象成平時所熟悉的物理模型，再根據(jù)運動的特點和規(guī)律進行分析處理【觸類旁通】1(2010 年重慶三模)如圖 424 所示，質(zhì)量 m2 kg 的物體 A 在水平恒力 F90 N 的作用下由靜止開始沿水平面向右運動，同時在物體

8、A 的正上方相距 h20 cm 高處，有一物體 B正以初速度 v0 水平向右方向拋出在物體 A 發(fā)生了 s80 cm位移時恰好被物體 B 擊中，取 g10 m/s2，試求：(1)物體 B 拋出時的初速度 v0 的大?。?2)物體 A 剛被物體 B 擊中時的速度 v的大?。?3)地面對 A 物體的動摩擦力 f 的大小圖 424解：(1)物體 B 做平拋運動，由平拋運動規(guī)律得得 v8 m/s.(3)對 A 由牛頓第二定律得Ffma得 f10 N.2如圖 425 所示,在水平地面上固定一傾角37、表面光滑的斜面體，物體 A 以 v16 m/s 的初速度沿斜面上滑，同時在物體 A 的正上方，有一物體

9、B 以某一初速度 v2 水平拋出如果當(dāng) A 上滑到最高點時恰好被 B 物體擊中(A、B 均可看做質(zhì)點，sin370.6，cos370.8，取 g10 m/s2)求：(1)物體 A 上滑到最高點所用的時間 t；(2)物體 B 拋出時的初速度 v2；(3)物體 A、B 間初始位置的高度差 h.圖 425解：(1)物體 A 上滑的過程中，由牛頓第二定律得mgsinma代入數(shù)據(jù)得 a6 m/s2設(shè)經(jīng)過 t 時間物體 B 擊中物體 A，由運動學(xué)公式得0v1at代入數(shù)據(jù)得t1 s.(2)平拋物體 B 的水平位移(3)物體 A、B 間的高度差易錯點將直線運動規(guī)律誤用到曲線運動中【例題】(雙選)有一個物體在

10、h 高處，以水平初速度 v0 拋出，落地時的速度為 vt，豎直分速度為 vy，下列公式能用來計算該物體在空中運動時間的是()錯解分析：因為平拋運動是 ag 的勻變速運動，據(jù) vt形成以上錯誤有兩個原因：一是模型與規(guī)律配套vtv0gt 是勻加速直線運動的速度公式，而平拋運動是曲線運動，不能用此公式；二是不理解運動的合成與分解平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，每個分運動都對應(yīng)自身運動規(guī)律正確解析：平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動根據(jù)式知 A、D 正確水平方向xv0t豎直方向h12gt2hvytvy2tvygtvy v2tv20指點迷津：選擇運動公式首先要判斷物體的運動性質(zhì)運動性質(zhì)確定了，模型確定了，運動規(guī)律就確定了判斷運動性質(zhì)要根據(jù)合外力和初速度 v0 的關(guān)系當(dāng)合外力與 v0 共線時，物體做直線運動；當(dāng)合外力與 v0 不共線時，物體做曲線運動；當(dāng)合外力與 v0 垂直且恒定時，