广东物理高考一轮复习第四章第二讲抛体运动的规律及其应用课件1

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1、一、平抛物体的运动 1定义：将物体以一定的初速度沿 方向抛出，不考 虑空气阻力，物体只在 作用下所做的运动,2性质：平抛运动是加速度为 的 曲线 运动，轨迹是抛物线,水平,重力,重力加速度,匀变速,二、平抛运动的研究方法及运动规律 1研究方法：平抛运动可以分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动 2运动规律(如下表所示),匀速直线,自由落体,gt,v0t,若物体受恒力作用且恒力方向与初速度方向垂直，这种运动叫类平抛运动，其研究方法与平抛运动研究方法相同，其运动规律与平抛运动规律也相同，只不过在分解时不一定向竖直方向和水平方向分解,三、斜抛运动 1概念：以一定的初速度将物体沿与水平方向 斜向抛出

2、，物体仅在 所做的曲线运动,成一定角度,重力作用下,2性质：斜抛运动是加速度恒为 的匀变速曲 线运动，轨迹是 ,重力加速度g,抛物线,3规律：斜抛运动可以看成是水平方向上的 和竖直方向上的 的合成,匀速直线运动,匀变速直线运动,1水平射程和飞行时间 (1)飞行时间：t ，只与h、g有关，与v0无关 (2)水平射程：xv0tv0 ，由v0、h、g共同决定,2速度变化规律 (1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0. (2)任意相等的时间间隔t内的速度变化量均竖直向下，且 vvygt. 3位移变化规律 (1)任意相等的时间间隔t内，水平位移不变，且xv0t. (2)连续相等的时间间隔t内，竖直方

3、向上的位移差不变， 即ygt2.,4平抛运动的两个重要推论 推论：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一 位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移 方向与水平方向的夹角为，则tan2tan.,图421,证明：如图421所示，由平抛运 动规律得 Tan Tan 所以tan2tan. 推论：做平抛(或类平抛)运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,证明：如图421所示，tan tan2tan 即末状态速度方向的反向延长线与x轴的交点B必为此时水平位移的中点,1在平抛运动过程中，位移矢量与速度矢量永远不会共 线 2它们与水平方向的夹角关系为tan2tan，

4、但不能 误认为2.,1(2008广东高考)某同学对着墙壁练习打网球，假 定球在墙面上以25 m/s的速度沿水平方向反弹， 落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间忽略空 气阻力，g取10 m/s2，球在墙面上反弹点的高度 范围是 () 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：球反弹后做平抛运动设落地时间为t，由t 得t1 s，t2 s，由h gt2得h10.8 m，h21.8 m，即A正确,答案：A,1类平抛运动的受力特点 物体所受合力为恒力，且其方向与初速度的方向垂直 2类平抛运动的运动特点 在初速度v0方向做匀速直线运动

5、，在合力方向做初速度 为零的匀加速直线运动，加速度,3常见问题 (1)斜面上的平抛运动 (2)带电粒子在电场中的偏转 4类平抛运动的求解方法 (1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速 直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直 线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具 有等时性 (2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的 直角坐标系，将加速度分解为ax、ay，初速度v0分解为vx、 vy，然后分别在x、y方向列方程求解,1类平抛运动是对平抛运动研究方法的迁移，是高考命题 的热点问题 2高考考查该类问题常综合机械能守恒、动能定理等知识， 以电场或复合场

6、为背景考查学生运用所学知识处理综合 问题的能力,2如图422所示，光滑斜面长为b，宽为a，倾 角为，一物块从斜面左上方顶点P水平射入，而 从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度v0.,图422,解析：物块在垂直于斜面方向没有运动，物块在斜面平面内的曲线运动可分解为水平方向上的速度为v0的匀速直线运动和沿斜面向下的初速度为零的匀加速直线运动 由牛顿第二定律，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,如图423所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为53的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h0

7、.8 m，g10 m/s2，sin530.8，cos530.6，求：,(1)小球水平抛出的初速度v0是多大？ (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？ (3)若斜面顶端高H20.8 m，则小球离开平台后经多长时 间t到达斜面底端？,思路点拨解答本题时应注意以下几点： (1)小球在到达斜面顶端前做平抛运动； (2)小球在斜面顶端时的合速度方向沿斜面向下； (3)小球在斜面顶端时的合速度为小球沿斜面做匀加速运动的初速度,课堂笔记(1)由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球的速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，如图所示，所以vy=v0tan53 vy2=2gh 代入数据得vy4 m

8、/s，v03 m/s. (2)由vygt1得：t10.4 s xv0t130.4 m1.2 m.,(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度 a 8 m/s2 初速度v 5 m/s 代入数据整理得： 5t2260 解得t22 s或t2 s(不合题意舍去) 所以tt1t22.4 s.,答案(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s,本题中小球的运动分为两个阶段：平抛运动阶段和匀 加速运动阶段，两个阶段的联系纽带是平抛运动的末速度 为小球沿斜面做匀加速运动的初速度，这也是解答本题的 关键.,如图424所示，水平屋顶高H5 m，墙高h3.2 m，墙到房子的距离L3 m，墙外马路宽D10 m，小球

9、从屋顶水平飞出落在墙外的马路上，求小球离开屋顶时的速度v应该满足什么条件？ (g10 m/s2),思路点拨小球触碰墙顶对应小球能落在墙外马路上的平抛的最小速度，而小球落在马路的右边缘对应小球能落在墙外马路上的平抛的最大速度,课堂笔记小球速度很小，则不能越过墙；小球速度很大，则飞到马路外面两临界状态就是刚好越过墙和落在马路右侧边缘设小球刚好越过墙如图中所示，此时小球的水平初速度为v1，则 H-h= 由L=v1t1得v1=5 m/s.,设小球越过墙刚好落在马路的右边缘如图中所示，此时小球的水平速度为v2，则 H= 由L+D=v2t2得v2=13 m/s. 所以小球离开屋顶时的速度满足5 m/sv1

10、3 m/s时，小球落在墙外的马路上,答案5 m/sv13 m/s,本题属于平抛运动中的临界问题每当遇到类似的题目时常常感到无从下手，因此形成一个良好的分析问题、解决问题的思路特别重要解决此类问题的关键有三点：其一是确定运动性质平抛运动；其二是确定临界位置恰不触墙和恰不出界；其三是确定临界轨迹，并画出轨迹示 意图.,(12分)在光滑的水平面内，一质量m1 kg的质点以速度v010 m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向(竖直方向)的恒力F15 N作用，直线OA与x轴成37，如图425所示的曲线为质点的轨迹图(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)，求： (1)如果质

11、点的运动轨迹与直线OA相交 于P点，质点从O点到P点所经历的 时间以及P点的坐标； (2) 质点经过P点的速度大小,图425,思路点拨解答本题时应注意以下三点： (1)判断质点的运动规律类平抛运动； (2)求出类平抛运动的加速度； (3)P点的x、y坐标的关系为tan,解题样板(1)质点在水平方向上无外力作用而做匀速直线运动，竖直方向上受恒力F和重力mg作用而做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得：Fmgma 所以a m/s25 m/s2. (2分) 设质点从O点到P点经历的时间为t，P点坐标为(xP，yP)，则xPv0t，yP at2 (2分) 又tan (2分) 联立解得：t3 s，xP30

12、m，yP22.5 m. 即P点的坐标为(30,22.5)(2分),(2)质点经过P点时沿y方向的速度 vyat15 m/s (2分) 故P点的速度大小 Vp (2分),答案(1)3 s(30,22.5)(2)5 m/s,类平抛运动是指物体受恒力作用且恒力方向与初速度方 向垂直的运动，其运动规律与平抛运动的规律相同，处理方 法与平抛运动问题的处理方法亦相同，但需注意的是不一定 按竖直方向和水平方向进行分解，而是按初速度方向和合外 力方向来分解.,1(2009广东理基)滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水 平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2 m不计空气阻 力，g取10 m/s2.运动员飞过

13、的水平距离为x，所用时间为t， 则下列结果正确的是 () Ax16 m，t0.50 sBx16 m，t0.80 s Cx20 m，t0.50 s Dx20 m，t0.80 s,解析：平抛运动在竖直方向是自由落体运动，h gt2， t 0.80 s；水平方向是匀速直线运动，xv0t 16 m故B项正确,答案：B,2乒乓球在我国有广泛 的群众基础，并有 “国球”的美誉， 在2009年11月22日结束的第19届亚洲乒乓球锦标赛 上，中国队如愿包揽了7个项目的冠军国乒新锐马 龙在比赛中连夺男单、男双、男团、混双四枚金牌，,426,追平了前辈谢赛克在25年前创造的记录，展现出了超一流选手的实力现讨论乒乓

14、球发球问题，已知球台长L、网高h，若球在球台边缘O点正上方某高度处，以一定的垂直球网的水平速度发出，如图426所示，球恰好在最高点时刚好越过球网假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力则根据以上信息不能求出(设重力加速度为g) (),A球的初速度大小 B发球时的高度 C球从发出到第一次落在球台上的时间 D球从发出到被对方运动员接住的时间,解析：根据题意分析可知，乒乓球在球台上的运动轨迹具有重复和对称性，显然发球时的高度等于h，从发球到运动到P1点的水平位移等于 L，所以可以求出球的初速度大小，也可以求出球从发出到第一次落在球台上的时间由于对

15、方运动员接球的位置未知，所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间综上所述选D项,答案：D,3物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角的 正切tan随时间t的变化图象是图427中的 (),图427,解析：物体平抛出去后，其合速度可分解为水平方向的速度v0和竖直方向的速度vy(vygt)，如图所示所以tan 由数学知识可知tant图象为B.,答案：B,4一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小 为v，则它运动的时间为 (),解析：物体做平抛运动的时间t ，由速度的合成与分解可知vy ，故只有D正确,答案：D,5(2009福建高考)如图428所示，射击枪水平放置，射 击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上， 枪口与目标靶之间的距离x100 m，子弹射出的水平速 度v200 m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开 始 释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s2，求：,图428,(1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目 标靶？ (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为 多少？,解析：(1)子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经时间t击中目标靶，则 t 代入数据得t0.5 s (2)目标靶做自由落体运动，则h 代入数据得h1.25 m.,答案：(1)0.5