高一物理-平抛运动

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1、曲线运动曲线运动 1曲线运动的特征 2物体做曲线运动的条件 3. 渡河问题 4两类典型的曲线运动的特征比较 （2）加速度特征的比较 （3）速率与动能变化特征的比 （4）速度和动量变化特征的比较 5. 两类典型的曲线运动的分析方法比较 07年1月山东潍坊市期末统考1 07年1月山东潍坊市期末统考2 07届1月武汉市调研考试1 南京市07届二模试卷3 2007年理综宁夏卷15 07届广东省惠阳市综合测试三 8 广东省重点中学12月月考检测题8 广东省重点中学12月月考检测题5 07年佛山市教学质量检测6 07届南京市综合检测题(二) 10 06年江苏省淮安中学二模13 例1 曲线运动曲线运动 （3

2、）由于曲线运动速度的一定是变化的，至少其方 向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的中 加速度必不为零，所受到的合外力必不为零。 （1）曲线运动的轨迹是曲线 （2）由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，又 由于曲线运动的轨迹是曲线，所以曲线运动的速度方 向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向 不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动。 1曲线运动的特征 2物体做曲线运动的条件 力的作用效果之一是迫使物体的速度发生变化，其中: 与速度方向平行的力将迫使物体速度的大小发生变化; 与速度方向垂直的力将迫使物体速度的方向发生变化. 因此：当物体所受到的合外力方向与其速度方向平行 时，物体将做

3、直线运动； 当物体所受到的合外力方向与其速度方向不平行时， 物体将做曲线运动。 3. 渡河问题： （1）要使过河的时间最短，则船头必须垂直河岸； L v水 v船 v合 （2） 要使过河的位移最短： a. 若v船 v水,则船头必须指向河岸上游方向； 使合速度垂直河岸，最小位移等于河宽， v水 v船 v合 b.若v船 v水,只有当v船 v合 时，过河的位移最小。 v水 v船 v合 4两类典型的曲线运动的特征比较 高中物理所介绍的平抛运动和匀速圆周运动，实际 上分别代表着加速度恒定的“匀变速曲线运动”和加 速度不断变化的“变速曲线运动”这两类不同的曲线 运动。 （1）受力特征的比较。 平抛运动中，物

4、体只受恒定的重力mg的作用； 匀速圆周运动中，物体的受力情况较为复杂，就其 效果而言，其合外力充当向心力，大小恒定为 方向则不断变化，但始终指向圆轨道的圆心。 （2）加速度特征的比较 平抛运动中，物体中恒定的重力mg的作用下产生恒 定的加速度g，因此平抛运动是加速度不变的“匀变速 曲线运动”； 匀速圆周运动中，物体受到的合外力F向大小恒定、 方向不断变化，因此产生的向心加速度a向的大小恒 定，为 方向不断变化，但始终指向圆轨道的圆心，因此匀速 圆周运动实际上是加速度变化的“变速曲线运动”。 （3）速率与动能变化特征的比 平抛运动中，由于物体所受的合外力（重力mg）除 在开始时与速度方向垂直外，

5、其余任意时刻均与之夹 一个锐角，所以合外力（重力mg）对物体做正功而使 其速率和动能不断增大; 匀速圆周运动中，由于物体所受的合外力（向心力 F向）始终与速度方向垂直，所以合外力（向心力F向) 对物体不做功，物体的速率和动能均保持恒定。 匀速圆周运动中，由于物体的加速度a向和合外力F 向均具备着“大小恒定、方向变化”的特征，所以在 任意相等的时间间隔内，物体的速度和动量的增量 相应也都具备着“大小相等、方向不同”的特征， 如图二中（b）、（c）所示。 （4）速度和动量变化特征的比较 平抛运动中，由于物体的加速度g和合外力mg均恒 定，所以在任意相等的时间间隔内，物体的速度和动 量增量均相等，如

6、图一中（a）、（b）所示， （a） （b） p0 p1 p2 p3. p1 p2 p3 图一 v0 v1 v2 v3. v1 v2 v3 v0 v1 v2 v3 O v1 v2 v3 （b） p1 p2 p3 （c） 图二 （a） 5. 两类典型的曲线运动的分析方法比较 （1）对于平抛运动这类“匀变速曲线运动”，我们 的分析方法一般是“在固定的坐标系内正交分解其 位移和速度”，运动规律可表示为 （2）对于匀速圆周运动这类“变变速曲线运动”，我们 的分析方法一般是“在运动的坐标系内正交分解其力和 加速度”，运动规律可表示为 07年1月山东潍坊市期末统考1 1物体做曲线运动时，其加速度（ ） A一

7、定不等于零 B一定不变 C一定改变 D可能不变 A D 07年1月山东潍坊市期末统考2 2由静止开始下落的雨滴，遇到水平方向吹来 的风，则 （ ） A风速越大，雨滴下落时间越长 B风速越大，雨滴着地速度越大 C雨滴做平抛运动 D雨滴着地速度与风速无关 B 07届1月武汉市调研考试1 1关于物体的运动，以下说法正确的是 （ ） A物体做平抛运动时，加速度不改变 B物体做匀速圆周运动时，加速度不改变 C物体做曲线运动时，加速度一定改变 D物体做曲线运动时，加速度可能改变也可能不 改变 A D 南京市07届二模试卷3 3质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点 的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x

8、轴平行 ，则恒力F的方向可能沿 （ ） Ax轴正方向 Bx轴负方向 Cy轴正方向 Dy轴负方向 D A x y v O v0 2007年理综宁夏卷15 15、下列说法正确的是 （ ） A. 行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B物体在转弯时一定受到力的作用 C月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作 用 D物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力 和下滑力的作用 B 07届广东省惠阳市综合测试卷三 8 8.如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘 桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B.现给小球B一 个垂直AB连线方向的速度v0，使其在水平桌面上运动 ，则 （ ） A若A、B为

9、同种电荷，B球一定做速度变大的曲线 运动 B若A、B为同种电荷，B球一定做加速度变大的曲线 运动 C若A、B为异种电荷，B球可能做加速度、速度都 变小的曲线运动 D若A、B为异种电荷，B球速度 的大小和加速度的大小可能都不变 v0 AB A C D 广东省重点中学12月月考检测题8 8物体做平抛运动时动时 ，描述物体在竖竖直方向的分速 度vy (取向下为为正)随时间变时间变 化的图图象是（ ） 0 t vy 0 t vy 0 t vy 0 t vy ABCD D 广东省重点中学12月月考检测题5 5在高度为为h的同一位置向水平方向同时时抛出两个 小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度v

10、B， 则则下列说说法中正确的是（ ） A. A球比B球先落地 B. 在飞飞行过过程中的任一段时间时间 内，A球的水平位移 总总是大于B球的水平位移 C. 若两球在飞飞行中遇到一堵墙墙，A球击击中墙墙的高度 大于B球击击中墙墙的高度 D. 在空中飞飞行的任意时时刻，A球总总在B球的水平正前 方，且A球的速率总总是大于B球的速率 B C D 07年佛山市教学质量检测6 6如图图将一个小球以速度v0从O点水平抛出，使小 球恰好能够够垂直打在斜面上。若斜面的倾倾角为为，重 力加速度为为g，小球从抛出到打到斜面在空中飞飞行的 时间为时间为 t，那么下述说说法中不正确的是：( ) A小球打在斜面上时时的速

11、度大小为为v0cos B小球在空中飞飞行的时间时间 tv0gtan C小球起点O与落点P之间间高度差为为gt D小球起点O与落点P之间间的水平距离为为v0t v0 O P A C 07届南京市综合检测题（二） 10 10在冬天，高为h1.25m的平台上，覆盖一层薄冰 ，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s24m处以 一定的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离 平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹 角为45，取重力加速度g10 m/s2。求： （1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大； （2）若平台上的薄冰面与雪橇间的动摩擦因素为 0.05，则滑雪者的初速度是多大？ h s v

12、 (1)把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如右图所示 的v0、v两个分量 则 vgt5m/s 得：v7m/s 即滑雪者的初速度为7m/s。 (2)滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减 速，由动能定理 着地点到平台边缘的水平距离： x v0t2.5m v0 v tan455 m/s 由 得 t=0.5 s v0 v vt 解： 根据平抛规律 2h=1/2gt2 ； 到达D点小球的初速 vD =2s/t=20.3/0.3=2m/s 到达C点小球的初速 vC =s/t=0.3/0.3=1m/s 所以落到台阶CD小球的初速范围是 1m/s v0 2m/s 以上求解过程是否有问题，若有， 指出问

13、题所在，并给出正确的解答。 13.(14分)如图所示, 三个台阶每个台阶高 h=0.225 米, 宽s=0.3米。小球在平台AB上以初速度v0水平向右滑出 ,要使小球正好落在第2个平台CD上,不计空气阻力，求 初速v0范围。某同学计算如下：(g取10m/s2) 06年江苏省淮安中学二模13、 h ss h h AB C D E F v0 解：以上解题有问题。 h ss h h AB C D E F v0 小球无法到达C点。 若要小球恰好落在CD上的最小速度应是小球恰好 从F点擦过，落在CD上 所以最小速度 所以 1.4m/s v0 2m/s 例1 船在静水中的速度为v,流水的速度为u,河宽为L

14、。 （1）为使渡河时间最短，应向什么方向划船？此时渡 河所经历的时间和所通过的路程各为多大？ （2）为使渡河通过的路程最短，应向什么方向划船?此 时渡河所经历的时间和所通过的路程各为多大？ 分析：为使渡河时间最短，只须使垂直于河岸的分速 度尽可能大；为使渡河路程最短，只须使船的合速度 与河岸夹角尽可能接近900角。 解： （1）为使渡河时间最短，必须使垂直于河岸的分 速度尽可能大，即应沿垂直于河岸的方向划船，此时 所渡河经历的时间和通过的路程分别为 u v v合 L （2）为使渡河路程最短，必须使船的合速度方向尽 可能垂直于河岸。分如下两种情况讨论： 当vu时，划船的速度方向与河岸夹角偏向上游 方向，合速度方向垂直于河岸。于是有 L u v v合 vcos=u L=vsint2 d2=L 由此解得： d2=L 当vu时，划船的速度方向与河岸夹角偏向上游 方向，于是又有 u vv合 L 为使渡河路程最短，必须使船的合速度方向跟河岸的 夹角最大，sin(+)=/2 , 即v垂直于v合 ucos=v 由此解得： 题目