廣東物理高考一輪復(fù)習(xí)第四章第二講拋體運動的規(guī)律及其應(yīng)用課件1

1、一、平拋物體的運動 1定義：將物體以一定的初速度沿 方向拋出，不考 慮空氣阻力，物體只在 作用下所做的運動,2性質(zhì)：平拋運動是加速度為 的 曲線 運動，軌跡是拋物線,水平,重力,重力加速度,勻變速,二、平拋運動的研究方法及運動規(guī)律 1研究方法：平拋運動可以分解為水平方向的 運動和豎直方向的 運動 2運動規(guī)律(如下表所示),勻速直線,自由落體,gt,v0t,若物體受恒力作用且恒力方向與初速度方向垂直，這種運動叫類平拋運動，其研究方法與平拋運動研究方法相同，其運動規(guī)律與平拋運動規(guī)律也相同，只不過在分解時不一定向豎直方向和水平方向分解,三、斜拋運動 1概念：以一定的初速度將物體沿與水平方向 斜向拋出

2、，物體僅在 所做的曲線運動,成一定角度,重力作用下,2性質(zhì)：斜拋運動是加速度恒為 的勻變速曲 線運動，軌跡是 ,重力加速度g,拋物線,3規(guī)律：斜拋運動可以看成是水平方向上的 和豎直方向上的 的合成,勻速直線運動,勻變速直線運動,1水平射程和飛行時間 (1)飛行時間：t ，只與h、g有關(guān)，與v0無關(guān) (2)水平射程：xv0tv0 ，由v0、h、g共同決定,2速度變化規(guī)律 (1)任意時刻的速度水平分量均等于初速度v0. (2)任意相等的時間間隔t內(nèi)的速度變化量均豎直向下，且 vvygt. 3位移變化規(guī)律 (1)任意相等的時間間隔t內(nèi)，水平位移不變，且xv0t. (2)連續(xù)相等的時間間隔t內(nèi)，豎直方

3、向上的位移差不變， 即ygt2.,4平拋運動的兩個重要推論 推論：做平拋(或類平拋)運動的物體在任一時刻任一 位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為，位移 方向與水平方向的夾角為，則tan2tan.,圖421,證明：如圖421所示，由平拋運 動規(guī)律得 Tan Tan 所以tan2tan. 推論：做平拋(或類平拋)運動的物體，任意時刻的瞬時速度方向的反向延長線一定通過此時水平位移的中點,證明：如圖421所示，tan tan2tan 即末狀態(tài)速度方向的反向延長線與x軸的交點B必為此時水平位移的中點,1在平拋運動過程中，位移矢量與速度矢量永遠(yuǎn)不會共 線 2它們與水平方向的夾角關(guān)系為tan2tan，

4、但不能 誤認(rèn)為2.,1(2008廣東高考)某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球，假 定球在墻面上以25 m/s的速度沿水平方向反彈， 落地點到墻面的距離在10 m至15 m之間忽略空 氣阻力，g取10 m/s2，球在墻面上反彈點的高度 范圍是 () A0.8 m至1.8 mB0.8 m至1.6 m C1.0 m至1.6 m D1.0 m至1.8 m,解析：球反彈后做平拋運動設(shè)落地時間為t，由t 得t1 s，t2 s，由h gt2得h10.8 m，h21.8 m，即A正確,答案：A,1類平拋運動的受力特點 物體所受合力為恒力，且其方向與初速度的方向垂直 2類平拋運動的運動特點 在初速度v0方向做勻速直線運動

5、，在合力方向做初速度 為零的勻加速直線運動，加速度,3常見問題 (1)斜面上的平拋運動 (2)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 4類平拋運動的求解方法 (1)常規(guī)分解法：將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速 直線運動和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的勻加速直 線運動，兩分運動彼此獨立，互不影響，且與合運動具 有等時性 (2)特殊分解法：對于有些問題，可以過拋出點建立適當(dāng)?shù)?直角坐標(biāo)系，將加速度分解為ax、ay，初速度v0分解為vx、 vy，然后分別在x、y方向列方程求解,1類平拋運動是對平拋運動研究方法的遷移，是高考命題 的熱點問題 2高考考查該類問題常綜合機械能守恒、動能定理等知識， 以電場或復(fù)合場

6、為背景考查學(xué)生運用所學(xué)知識處理綜合 問題的能力,2如圖422所示，光滑斜面長為b，寬為a，傾 角為，一物塊從斜面左上方頂點P水平射入，而 從右下方頂點Q離開斜面，求入射初速度v0.,圖422,解析：物塊在垂直于斜面方向沒有運動，物塊在斜面平面內(nèi)的曲線運動可分解為水平方向上的速度為v0的勻速直線運動和沿斜面向下的初速度為零的勻加速直線運動 由牛頓第二定律，有mgsinma1，a1gsin 水平方向上的位移xav0t 沿斜面向下的位移yb 由得v0a,答案：a,如圖423所示，一小球從平臺上水平拋出，恰好落在臨近平臺的一傾角為53的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺的高度差h0

7、.8 m，g10 m/s2，sin530.8，cos530.6，求：,(1)小球水平拋出的初速度v0是多大？ (2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離x是多少？ (3)若斜面頂端高H20.8 m，則小球離開平臺后經(jīng)多長時 間t到達(dá)斜面底端？,思路點撥解答本題時應(yīng)注意以下幾點： (1)小球在到達(dá)斜面頂端前做平拋運動； (2)小球在斜面頂端時的合速度方向沿斜面向下； (3)小球在斜面頂端時的合速度為小球沿斜面做勻加速運動的初速度,課堂筆記(1)由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說明此時小球的速度方向與斜面平行，否則小球會彈起，如圖所示，所以vy=v0tan53 vy2=2gh 代入數(shù)據(jù)得vy4 m

8、/s，v03 m/s. (2)由vygt1得：t10.4 s xv0t130.4 m1.2 m.,(3)小球沿斜面做勻加速直線運動的加速度 a 8 m/s2 初速度v 5 m/s 代入數(shù)據(jù)整理得： 5t2260 解得t22 s或t2 s(不合題意舍去) 所以tt1t22.4 s.,答案(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s,本題中小球的運動分為兩個階段：平拋運動階段和勻 加速運動階段，兩個階段的聯(lián)系紐帶是平拋運動的末速度 為小球沿斜面做勻加速運動的初速度，這也是解答本題的 關(guān)鍵.,如圖424所示，水平屋頂高H5 m，墻高h(yuǎn)3.2 m，墻到房子的距離L3 m，墻外馬路寬D10 m，小球

9、從屋頂水平飛出落在墻外的馬路上，求小球離開屋頂時的速度v應(yīng)該滿足什么條件？ (g10 m/s2),思路點撥小球觸碰墻頂對應(yīng)小球能落在墻外馬路上的平拋的最小速度，而小球落在馬路的右邊緣對應(yīng)小球能落在墻外馬路上的平拋的最大速度,課堂筆記小球速度很小，則不能越過墻；小球速度很大，則飛到馬路外面兩臨界狀態(tài)就是剛好越過墻和落在馬路右側(cè)邊緣設(shè)小球剛好越過墻如圖中所示，此時小球的水平初速度為v1，則 H-h= 由L=v1t1得v1=5 m/s.,設(shè)小球越過墻剛好落在馬路的右邊緣如圖中所示，此時小球的水平速度為v2，則 H= 由L+D=v2t2得v2=13 m/s. 所以小球離開屋頂時的速度滿足5 m/sv1

10、3 m/s時，小球落在墻外的馬路上,答案5 m/sv13 m/s,本題屬于平拋運動中的臨界問題每當(dāng)遇到類似的題目時常常感到無從下手，因此形成一個良好的分析問題、解決問題的思路特別重要解決此類問題的關(guān)鍵有三點：其一是確定運動性質(zhì)平拋運動；其二是確定臨界位置恰不觸墻和恰不出界；其三是確定臨界軌跡，并畫出軌跡示 意圖.,(12分)在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m1 kg的質(zhì)點以速度v010 m/s沿x軸正方向運動，經(jīng)過原點后受一沿y軸正方向(豎直方向)的恒力F15 N作用，直線OA與x軸成37，如圖425所示的曲線為質(zhì)點的軌跡圖(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)，求： (1)如果質(zhì)

11、點的運動軌跡與直線OA相交 于P點，質(zhì)點從O點到P點所經(jīng)歷的 時間以及P點的坐標(biāo)； (2) 質(zhì)點經(jīng)過P點的速度大小,圖425,思路點撥解答本題時應(yīng)注意以下三點： (1)判斷質(zhì)點的運動規(guī)律類平拋運動； (2)求出類平拋運動的加速度； (3)P點的x、y坐標(biāo)的關(guān)系為tan,解題樣板(1)質(zhì)點在水平方向上無外力作用而做勻速直線運動，豎直方向上受恒力F和重力mg作用而做勻加速直線運動 由牛頓第二定律得：Fmgma 所以a m/s25 m/s2. (2分) 設(shè)質(zhì)點從O點到P點經(jīng)歷的時間為t，P點坐標(biāo)為(xP，yP)，則xPv0t，yP at2 (2分) 又tan (2分) 聯(lián)立解得：t3 s，xP30

12、m，yP22.5 m. 即P點的坐標(biāo)為(30,22.5)(2分),(2)質(zhì)點經(jīng)過P點時沿y方向的速度 vyat15 m/s (2分) 故P點的速度大小 Vp (2分),答案(1)3 s(30,22.5)(2)5 m/s,類平拋運動是指物體受恒力作用且恒力方向與初速度方 向垂直的運動，其運動規(guī)律與平拋運動的規(guī)律相同，處理方 法與平拋運動問題的處理方法亦相同，但需注意的是不一定 按豎直方向和水平方向進(jìn)行分解，而是按初速度方向和合外 力方向來分解.,1(2009廣東理基)滑雪運動員以20 m/s的速度從一平臺水 平飛出，落地點與飛出點的高度差為3.2 m不計空氣阻 力，g取10 m/s2.運動員飛過

13、的水平距離為x，所用時間為t， 則下列結(jié)果正確的是 () Ax16 m，t0.50 sBx16 m，t0.80 s Cx20 m，t0.50 s Dx20 m，t0.80 s,解析：平拋運動在豎直方向是自由落體運動，h gt2， t 0.80 s；水平方向是勻速直線運動，xv0t 16 m故B項正確,答案：B,2乒乓球在我國有廣泛 的群眾基礎(chǔ)，并有 “國球”的美譽， 在2009年11月22日結(jié)束的第19屆亞洲乒乓球錦標(biāo)賽 上，中國隊如愿包攬了7個項目的冠軍國乒新銳馬 龍在比賽中連奪男單、男雙、男團、混雙四枚金牌，,426,追平了前輩謝賽克在25年前創(chuàng)造的記錄，展現(xiàn)出了超一流選手的實力現(xiàn)討論乒乓

14、球發(fā)球問題，已知球臺長L、網(wǎng)高h(yuǎn)，若球在球臺邊緣O點正上方某高度處，以一定的垂直球網(wǎng)的水平速度發(fā)出，如圖426所示，球恰好在最高點時剛好越過球網(wǎng)假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力則根據(jù)以上信息不能求出(設(shè)重力加速度為g) (),A球的初速度大小 B發(fā)球時的高度 C球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間 D球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間,解析：根據(jù)題意分析可知，乒乓球在球臺上的運動軌跡具有重復(fù)和對稱性，顯然發(fā)球時的高度等于h，從發(fā)球到運動到P1點的水平位移等于 L，所以可以求出球的初速度大小，也可以求出球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間由于對

15、方運動員接球的位置未知，所以無法求出球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間綜上所述選D項,答案：D,3物體做平拋運動時，它的速度方向與水平方向的夾角的 正切tan隨時間t的變化圖象是圖427中的 (),圖427,解析：物體平拋出去后，其合速度可分解為水平方向的速度v0和豎直方向的速度vy(vygt)，如圖所示所以tan 由數(shù)學(xué)知識可知tant圖象為B.,答案：B,4一物體從某高度以初速度v0水平拋出，落地時速度大小 為v，則它運動的時間為 (),解析：物體做平拋運動的時間t ，由速度的合成與分解可知vy ，故只有D正確,答案：D,5(2009福建高考)如圖428所示，射擊槍水平放置，射 擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上， 槍口與目標(biāo)靶之間的距離x100 m，子彈射出的水平速 度