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1、浙 江 專 用 物 理第 2講 拋 體 運 動 一、平拋運動1.定義:將一物體水平拋出,物體只在重力作用下的運動。2.性質(zhì):加速度為g的勻變速曲線運動,運動過程中水平速度不變,知 識 梳 理只是豎直速度不斷增大,合速度大小、方向時刻改變。3.平拋運動的研究方法將平拋運動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,分別研究兩個分運動的規(guī)律,必要時再用運動合成的方法進行合成。 (3)任意時刻的速度:v=,v與v0的夾角正切值tan=。(4)任意時刻的位移:x合=,x合與x的夾角正切值tan=。5.辨析(1)做平拋運動的物體初速度越大,在空中運動時間越長( )(2)平拋運動是一種勻變速曲線
2、運動()(3)做平拋運動的物體,在任意相等時間內(nèi)速度變化相同()2 20 yv v 0yvv2 2x y yx4.平拋運動的基本規(guī)律(1)水平方向:vx=v0;x=v0t。(2)豎直方向:vy=gt;y=gt2。12 二、斜拋運動1.定義:斜拋運動是指以一定的初速度將物體與水平方向成一定角度斜向上或斜向下拋出,物體僅在重力作用下所做的曲線運動。(以下所說斜拋運動如無說明,則指斜上拋運動)2.斜拋運動的研究方法將斜拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動,分別研究兩個分運動的規(guī)律,必要時再用運動合成的方法進行合成。3.辨析(1)做斜拋運動的物體,到達最高點時速度不為零,加速度為
3、零 ( )(2)做斜拋運動的物體,在最高點時處于平衡狀態(tài)( ) 1.某飛鏢選手在距地面高h、離靶面的水平距離L處,將質(zhì)量為m的飛鏢以速度v0水平投出,飛鏢落在靶心正上方。如只改變h、L、m、v0四個量中的一個,可使飛鏢投中靶心的是(不計空氣阻力)()A.適當減小v 0B.適當提高hC.適當減小mD.適當減小L 1.答案A適當減小v0,適當降低h,適當增大L,都可使飛鏢投中靶心,選項A正確。 2.甲、乙兩球位于同一豎直線上的不同位置,甲比乙高出h,將甲、乙兩球以速度v1、v2沿同一水平方向拋出,不計空氣阻力,下列條件中可能使乙球擊中甲球的是()A.同時拋出,且v1v2C.甲早拋出,且v1v2D.
4、甲早拋出,且v1v22.答案D從豎直方向運動形式“自由落體”來判斷,要相遇肯定高處的甲早拋出,才可能同時在同一位置出現(xiàn),且結(jié)合平拋軌跡,要有相遇可能,只能控制v 1v2,則()A.12B.1=2C. 12D.無法確定答案B解析末速度與水平初速度的夾角為+,位移和水平初速度的夾角為,由平拋運動的推論有:2tan=tan(+),由上式可知的大小與拋出速度的大小無關,即1=2,選B。 重難三類平拋運動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(即沿合力的方向)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
5、:對于有些問題,可以過拋出點建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?將加速度a分解為a x、ay,初速度v0分解為vx、vy,然后分別在x、y方向列方程求解。 典例3如圖所示,光滑斜面寬為a,長為b,傾角為。一小球從斜面左上方P點水平射入,而從斜面右下方頂點Q離開斜面,求入射初速度。 面向下做初速度為零的勻加速直線運動。則:a=v0tb=a1t2=gsint2由兩式解得v0=a。 答案a12 12 sin2g bsin2g b解析設入射初速度為v0,小球的重力沿斜面的分力提供加速度a1,則a1=gsin。小球在斜面上做類平拋運動,即水平方向以v0做勻速直線運動,沿斜 3-1在光滑的水平面內(nèi),一質(zhì)量m=1kg的質(zhì)
6、點以速度v0=10m/s沿x軸正方向運動,經(jīng)過原點后受一沿y軸正方向上的水平恒力F=15N作用,直線OA與x軸成=37角,如圖所示曲線為質(zhì)點的軌跡圖(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),求:(1)如果質(zhì)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;(2)質(zhì)點經(jīng)過P點的速度大小。 又tan=,聯(lián)立解得:t=1s,xP=10m,yP=7.5m。即P點的坐標為(10m,7.5m)(2)質(zhì)點經(jīng)過P點時沿y軸方向的速度vy=at=15m/s故P點的速度大小vP=5m/s。PPyx 2 20 yv v 13答案(1)1s(10m,7.5m)(2)5m
7、/s解析(1)質(zhì)點在x軸方向上無外力作用做勻速直線運動,y軸方向受恒力F作用做勻加速直線運動。由牛頓第二定律得:a=m/s2=15m/s2。設質(zhì)點從O點到P點經(jīng)歷的時間為t,P點坐標為(xP,yP),則xP=v0t,yP=at213Fm 151 12 平拋運動中臨界問題的解決方法平拋運動中的臨界問題,一般可以用極端分析的方法,把要求的物理量設定為極大或極小,讓臨界問題突現(xiàn)出來,找到產(chǎn)生臨界的條件。思 想 方 法典例如圖所示,女排比賽時,排球場總長為18m,設球網(wǎng)高度為2m,運動員站在網(wǎng)前3m處正對網(wǎng)跳起將球水平擊出。若擊球點的高度為2.5m,為使球既不觸網(wǎng)又不越界,求球被擊出時的速度v 0的范
8、圍。(g取10m/s2)解析如圖所示,設球剛好觸網(wǎng)而過,此過程水平射程x1=3m,球下落高度h=h2-h1=2.5m-2m=0.5m 解析如圖所示,設球剛好觸網(wǎng)而過,此過程水平射程x1=3m,球下落高度h=h2-h1=2.5m-2m=0.5m所以球飛行的時間t 1=s2hg 110 可得球被擊出時的下限速度v1=3m/s設球恰好落在邊界線上,此過程球水平射程x2=x1+9m=12m,球飛行時間t2=s=s可得球被擊出時的上限速度v2=12m/s欲使球既不觸網(wǎng)又不越界,則球被擊出時的速度應滿足3m/sv 012m/s答案3m/sv012m/s 11xt 1022hg 2 2.510 12 22x
9、t 2 10 210 2 針對訓練如圖所示,小球自樓梯頂?shù)钠脚_上以水平速度v0做平拋運動,每級階梯的高度為0.20m,寬度為0.40m,重力加速度g取10m/s2。求:(1)小球拋出后能直接打到第1級階梯上v 0的范圍;(2)小球拋出后能直接打到第2級階梯上v0的范圍;(3)若小球以10.4m/s的速度拋出,則小球直接打到第幾級階梯上? 答案(1)0v0 2m/s(2)2m/sv0 2m/s(3)28級解析(1)運動情況如圖。根據(jù)平拋運動規(guī)律 20.20m=g,0.40m=v1t1解得:v1=2m/s。小球拋出后能直接打到第1級階梯上v 0的范圍是0v0 2m/s。(2)運動情況如圖。根據(jù)平拋運動規(guī)律12 21t 0.20m2=g,0.40m2=v2t2解得:v2=2m/s小球拋出后能直接打到第2級階梯上v0的范圍是2m/sv0 2m/s。(3)同理推知:直接打到第3級階梯上v0的范圍是2m/sv0 2m/s。 直接打到第n級階梯上v 0的范圍是2m/sv0 2m/s。設能直接打到第n級階梯上,代入數(shù)據(jù)解得:27.04 n28.04。故能直接打到第28級階梯上。 12 22t2 22 31n n
高三物理一輪復習 第4章 第2講 拋體運動課件.ppt
