《高考物理一轮 4.2平抛物体的运动规律及其应用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮 4.2平抛物体的运动规律及其应用课件（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2 2节平抛物体的运动规律及其应用节平抛物体的运动规律及其应用1 1性质：是加速度为重力加速度性质：是加速度为重力加速度g g的匀变速曲线运动，轨的匀变速曲线运动，轨迹是迹是 水平方向和竖直方向的两个分水平方向和竖直方向的两个分运动同时存在，互不影响，具有独立性运动同时存在，互不影响，具有独立性2 2条件条件( (同时满足同时满足) )(1)(1)v v0 000，沿水平方向，沿水平方向(2)(2)只受重力作用只受重力作用一条抛物线一条抛物线一、平抛运动的性质和条件一、平抛运动的性质和条件1 1研研究究方方法法：运运动动的的合合成成与与分分解解，将将平平抛抛运运动动分分解解为水平方向的为水
2、平方向的 运动和竖直方向的运动和竖直方向的 运运动动分分别别研研究究两两个个分分运运动动的的规规律律，必必要要时再用运动合成方法进行合成时再用运动合成方法进行合成2 2运运动动规规律律：设设平平抛抛运运动动的的初初速速度度为为v v0 0，建建立立坐坐标标系如图所示：系如图所示：匀速直线匀速直线自由落体自由落体二、平抛运动的研究方法和运动规律二、平抛运动的研究方法和运动规律水平方向水平方向vxv0x竖直方向竖直方向vy y合运动合运动1.合速度：合速度：v 2合位移：合位移：s3速度方向角速度方向角：tan 4位移方向角位移方向角：tan gt例例1 1 (2012福建福建)如图，置于圆形水平
3、如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑当转速达到某一数值时，物块恰好滑离离转转台台开开始始做做平平抛抛运运动动现现测测得得转转台台半半径径R0.5 m，离离水水平平地地面面的的高高度度H0.8 m，物物块块平平抛抛落落地地过过程程水水平平位位移移的的大大小小s0.4 m设设物物块块所所受受的的最最大大静静摩摩擦擦力力等等于于滑滑动动摩擦力，取重力加速度摩擦力，取重力加速度g10 m/s2 求：求：(1)物块做平抛运动的初速度大小物块做平抛运动的初速度大小v0；(2)物块与转台间的动摩擦因数物块与转台间的动摩擦因数.题型
4、一：平抛规律的应用题型一：平抛规律的应用【方方法法与与知知识识感感悟悟】平平抛抛运运动动问问题题要要么么分分解解速速度度，要要么么分分解解位位移移，一一定定能能使使问问题题得得到到解解决决，只只是是问问题题可可能能会会隐隐含含一一定定的的速速度度条条件件或或位位移移条条件件，要要注注意意挖挖掘掘这这些些条条件件对对平平抛抛运运动动的的分分解解不不是是惟惟一一的的，可可借借用用斜斜抛抛运运动动的的分分解解方方法法研研究究平平抛抛，即即要要灵灵活活合合理理地地运运用用运运动动的的合合成成与与分分解解解决曲线运动解决曲线运动研究平抛运动的基本思路是：研究平抛运动的基本思路是：1涉涉及及落落点点问问题
5、题一一般般要要建建立立水水平平位位移移和和竖竖直直位位移移之之间间的关系的关系2涉涉及及末末速速度度的的大大小小和和方方向向问问题题的的，一一般般要要建建立立水水平平速度和竖直速度之间的关系速度和竖直速度之间的关系3要要注注意意挖挖掘掘和和利利用用好好合合运运动动、分分运运动动及及题题设设情情景景之之间的几何关系间的几何关系例例2 2 抛抛体体运运动动在在各各类类体体育育运运动动项项目目中中很很常常见见，如如乒乒乓乓球球运运动动现现讨讨论论乒乒乓乓球球发发球球问问题题，设设球球台台长长2 2L L、网网高高h h，乒乒乓乓球球反反弹弹前前后后水水平平分分速速度度不不变变，竖竖直直分分速速度度大
6、大小小不不变变、方方向向相相反反，且且不不考考虑虑乒乒乓乓球球的的旋旋转转和和空气阻力空气阻力( (设重力加速度为设重力加速度为g g) ) 题型二：平抛运动的临界问题题型二：平抛运动的临界问题(1)若若球球在在球球台台边边缘缘O点点正正上上方方高高度度为为h1处处以以速速度度v1水水平平发发出出，落落在在球球台台的的P1点点(如如图图中中实实线线所所示示)，求求P1点点距距O点的距离点的距离x1. (2)若若球球在在O点点正正上上方方以以速速度度v2水水平平发发出出，恰恰好好在在最最高高点点时时越越过过球球网网落落在在球球台台的的P2点点(如如图图中中虚虚线线所所示示)，求求v2的的大小大小
7、(3)若若球球在在O点点正正上上方方水水平平发发出出后后，球球经经反反弹弹恰恰好好越越过过球球网网且且刚刚好好落落在在对对方方球球台台边边缘缘P3处处，求求发发球球点点距距O点点的的高高度度h3. 【思路点拨】【思路点拨】找出轨迹中的几个关键点，画出轨迹，确找出轨迹中的几个关键点，画出轨迹，确定水平位移和竖直位移是解题的关键定水平位移和竖直位移是解题的关键【方法与知识感悟】【方法与知识感悟】解决有关临界问题的实际问题时，解决有关临界问题的实际问题时，首先应善于根据运动情景构建物理模型首先应善于根据运动情景构建物理模型(生活中的许生活中的许多抛体运动在忽略空气阻力的情况下都可以看作平抛多抛体运动
8、在忽略空气阻力的情况下都可以看作平抛运动，如：乒乓球、排球、铅球、飞镖等等物体的运运动，如：乒乓球、排球、铅球、飞镖等等物体的运动动)，分析临界条件，养成画图的良好解题习惯解，分析临界条件，养成画图的良好解题习惯解决本题的两个关键点为：决本题的两个关键点为：(1)确定临界轨迹，并画出确定临界轨迹，并画出轨迹示意图轨迹示意图(2)找出临界轨迹所对应的水平位移和找出临界轨迹所对应的水平位移和竖直位移竖直位移例例3 3 a a、b b两两质质点点从从同同一一点点O O分分别别以以相相同同的的水水平平速速度度v v0 0沿沿x x轴正方向抛出，轴正方向抛出，a a在竖在竖直平面内运动，落地点为直平面内
9、运动，落地点为P P1 1，b b沿光滑斜面运动，落沿光滑斜面运动，落地点为地点为P P2 2，P P1 1和和P P2 2在同一在同一水水平平面面上上，如如图图，不不计计空空气气阻阻力力，则则下下列列说说法法中中正正确确的是的是( () )A Aa a、b b的运动时间相同的运动时间相同B Ba a、b b沿沿x x轴方向的位移相同轴方向的位移相同C Ca a、b b落地时的速度大小相同落地时的速度大小相同D Da a、b b落地时的速度相同落地时的速度相同题型三：类平抛运动问题题型三：类平抛运动问题【思路点拨】【思路点拨】分析物体所受的合外力是否为恒力，分析物体所受的合外力是否为恒力，其方
10、向是否与初速度方向垂直，确定是否为类平抛其方向是否与初速度方向垂直，确定是否为类平抛运动，再将运动分解为沿初速度方向和沿合外力方运动，再将运动分解为沿初速度方向和沿合外力方向处理向处理【答案】【答案】C3. 类平抛运动的求解方法类平抛运动的求解方法(1)常常规规分分解解法法：将将类类平平抛抛运运动动分分解解为为沿沿初初速速度度方方向向的的匀匀速速直直线线运运动动和和垂垂直直于于初初速速度度方方向向(即即沿沿合合力力的的方方向向)的的匀匀加加速速直直线线运运动动，两两分分运运动动彼彼此此独独立立、互互不不影影响、且与合运动具有等时性响、且与合运动具有等时性. (2)特特殊殊分分解解法法：对对于于
11、有有些些问问题题，可可以以过过抛抛出出点点建建立立适适当当的的直直角角坐坐标标系系，将将加加速速度度分分解解为为ax、ay，初初速速度度v0分解为分解为vx、vy，然后分别在，然后分别在x、y方向列方程求解方向列方程求解. 4. 类平抛运动问题的求解思路类平抛运动问题的求解思路(1)根根据据物物体体受受力力特特点点和和运运动动特特点点判判断断该该问问题题属属于于类平抛运动问题类平抛运动问题. (2)求出物体运动的加速度求出物体运动的加速度. (3)根根据据具具体体问问题题选选择择用用常常规规分分解解法法还还是是特特殊殊分分解解法求解法求解. 1做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是做平抛运动的物
12、体，每秒的速度增量总是( )A大小相等，方向相同大小相等，方向相同B大小不等，方向不同大小不等，方向不同C大小相等，方向不同大小相等，方向不同D大小不等，方向相同大小不等，方向相同【解析】【解析】因为平抛运动的运动性质为匀变速曲线运动，其加因为平抛运动的运动性质为匀变速曲线运动，其加速度是恒定不变的，即速度的变化率是恒定不变的，再根据速度是恒定不变的，即速度的变化率是恒定不变的，再根据平抛运动的特点：水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落平抛运动的特点：水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，合外力为重力，合加速度为重力加速度，故每秒速体运动，合外力为重力，合加速度为重力加速度，故每秒速度的
13、增量大小恒定不变，方向沿竖直方向度的增量大小恒定不变，方向沿竖直方向A选项正确选项正确A*2.如图，从倾角为如图，从倾角为的足够长的的足够长的斜面顶端水平抛出一个小球，斜面顶端水平抛出一个小球，小球落在斜面上某处关于小球小球落在斜面上某处关于小球落落在在斜斜面面上上时时的的速速度度方方向向与与斜斜面面的的夹夹角角，下下列列说说法法正确的是正确的是( )A夹角夹角不可能等于不可能等于90B夹角夹角随初速度增大而增大随初速度增大而增大C夹角夹角随初速度增大而减小随初速度增大而减小D夹角夹角与初速度大小无关与初速度大小无关AD3在光滑的水平面内，一质量在光滑的水平面内，一质量m1 kg的质点以速度的
14、质点以速度v010 m/s沿沿x轴正方向运动，经过原点后轴正方向运动，经过原点后受一沿受一沿y轴正方向上的水平恒力轴正方向上的水平恒力F15 N作作用用，直直线线OA与与x轴轴成成37，如如图图所所示示曲曲线线为为质质点点的的轨轨迹迹图图(g取取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)，求：，求：(1)如如果果质质点点的的运运动动轨轨迹迹与与直直线线OA相相交交于于P点点，质质点点从从O点到点到P点所经历的时间以及点所经历的时间以及P点的坐标；点的坐标；(2)质点经过质点经过P点的速度大小点的速度大小【巩固基础】【巩固基础】D2平抛物体的运动规律可以概括为两平抛物体的运动规律可以概
15、括为两点：点：水平方向做匀速直线运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动为了竖直方向做自由落体运动为了研研究究平平抛抛物物体体的的运运动动，可可进进行行如如下下实实验验：如如图图所所示示，用用小小锤锤打打击击弹弹性性金金属属片片，A球球就就水水平平飞飞出出，同同时时B球球被被松松开开，做做自自由由落落体体运运动动，两两球球同同时时落落到到地地面面这这个个实实验验( )A只能说明上述规律中的第只能说明上述规律中的第条条 B只能说明上述规律中的第只能说明上述规律中的第条条C不能说明上述规律中的任何一条不能说明上述规律中的任何一条 D能同时说明上述两条规律能同时说明上述两条规律B 【解析
16、】【解析】本实验只能验证平抛运动在竖直方向是自本实验只能验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动，不能验证平抛运动的水平运动是匀速由落体运动，不能验证平抛运动的水平运动是匀速直线运动直线运动 *3.取稍长的细杆，其一端固定一枚取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成做成A、B两只飞镖，将一软木板挂两只飞镖，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶在离墙在竖直墙壁上，作为镖靶在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平壁一定距离的同一处，将它们水平掷掷出出，且且抛抛出出时时细细杆杆成成水水平平状状态态，不不计计空空气气阻阻力力及及飞飞镖镖的的插插入入时时间间，两
17、两只只飞飞镖镖插插在在靶靶上上的的状状态态如如图图所所示示(侧侧视图视图)则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是( )AB镖镖到到达达靶靶时时的的速速度度方方向向与与A镖镖到到达达靶靶时时的的速速度度方方向相同向相同BA镖掷出时的初速度比镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大镖掷出时的初速度大CB镖的运动时间比镖的运动时间比A镖的运动时间长镖的运动时间长DA镖的质量一定比镖的质量一定比B镖的质量大镖的质量大BC*4.如图所示，斜面上有如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，四个点，abbccd，从，从a点以点以初动能初动能Ek0水平抛出一个小球，水平抛出一个小球，它它落落在在斜斜面面上上的的
18、b点点，动动能能为为 Ek；若若小小球球从从 a 点点以以初初动动能能 2Ek0水水平平抛抛出出，不不计计空空气气阻阻力力，则则下下列列判判断正确的是断正确的是( )A小球可能落在小球可能落在d点与点与c点之间点之间 B小球一定落在小球一定落在c点点C小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角增大小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角增大D小球落在斜面上的动能为小球落在斜面上的动能为2EkBD*5*5图中图中ABAB为斜面，为斜面，BCBC为水平为水平面，从面，从A A点以水平速度点以水平速度v v0 0抛出抛出一小球，其落点到一小球，其落点到A A的水平距的水平距离离为为x x1 1；从从A A点点以以
19、水水平平速速度度3 3v v0 0抛抛出出小小球球，其其落落点点到到A A的的水平距离为水平距离为x x2 2，不计空气阻力，则，不计空气阻力，则x x1 1x x2 2可能等于可能等于( )( )A A13 B13 B16 C16 C19 D19 D112112ABC【提升能力】【提升能力】*6.(2012全全国国新新课课标标)如如图图，x轴轴在在水水平平地地面面内内，y轴轴沿沿竖竖直直方方向向图图中中画画出出了了从从y轴轴上上沿沿x轴轴正正向向抛抛出出的的三三个个小小球球a、b和和c的的运运动动轨轨迹迹，其其中中b和和c是是从从同同一一点点抛出的，不计空气阻力，则抛出的，不计空气阻力，则(
20、 )Aa的飞行时间比的飞行时间比b的长的长 Bb和和c的飞行时间相同的飞行时间相同Ca的水平速度比的水平速度比b的小的小 Db的初速度比的初速度比c的大的大BD7如图所示，在地面上方的如图所示，在地面上方的A点以点以Ek13.0 J的初动能水的初动能水平抛出一小球，小球刚要落平抛出一小球，小球刚要落地地时时的的动动能能Ek27.0 J，落落地地点点在在B点点不不计计空空气气阻阻力，则力，则A、B两点的连线与水平面间的夹角为两点的连线与水平面间的夹角为( )A30 B37 C45 D60A8如图所示，一架在如图所示，一架在2 000 m高空以高空以200 m/s的速度水平匀速的速度水平匀速飞行的
21、轰炸机，要想用两枚飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目炸弹分别炸山脚和山顶的目标标A和和B.已已知知山山高高720 m，山山脚脚与与山山顶顶的的水水平平距距离离为为1 000 m，若若不不计计空空气气阻阻力力，g取取10 m/s2，则则投投弹的时间间隔应为弹的时间间隔应为( )A4 s B5 sC9 s D16 sC9如如图图，某某同同学学把把一一个个小小球球在在O点点对对准准前前方方的的一一块块竖竖直直放放置置的的挡挡板板水水平平抛抛出出，O与与A在在同同一一高高度度，小小球球的的水水平平初初速速度度分分别别为为v1、v2、v3，不不计计空空 气气 阻阻力力，打打在在挡挡板板上上
22、的的位位置置分分别别是是B、C、D，且且AB BC CD1 3 5. v1、v2、v3之间的正确关系是之间的正确关系是( )Av1 v2 v33 2 1 Bv1 v2 v35 3 1Cv1 v2 v36 3 2 Dv1 v2 v39 4 1C10(2012四川四川)某物理兴趣小组采某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛用如图所示的装置深入研究平抛运动质量分别为运动质量分别为mA和和mB的的A、B小球处于同一高度，小球处于同一高度，M为为A球中球中心初始时在水平地面上的垂直投心初始时在水平地面上的垂直投影用小锤打击弹性金属片，使影用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开球沿水平
23、方向飞出，同时松开B球，球，B球自由下落球自由下落A球落到地面球落到地面N点处，点处，B球落到地面球落到地面P点处测得点处测得mA0.04 kg，mB0.05 kg，B球距地面的高度是球距地面的高度是1.225 m，M、N点间的距离为点间的距离为1.500 m，则，则B球落到球落到P点的时间是点的时间是 s，A球落地时的动能是球落地时的动能是 J(忽略空气阻忽略空气阻力，力，g取取9.8 m/s2)0.50.661212如图所示，如图所示，ABCABC和和ABDABD为两个光滑固定轨为两个光滑固定轨道道，A A、B B、E E在在同同一一水水平平面面，C C、D D、E E在在同同一一竖竖直直线线上上，D D点点距距水水平平面面的的高高度度h h，C C点点高高度度为为2 2h h，一一滑滑块块从从A A点点以以初速度初速度v v0 0分别沿两轨道滑行到分别沿两轨道滑行到C C或或D D处后水平抛出处后水平抛出(1)(1)求求滑滑块块落落到到水水平平面面时时，落落点点与与E E点点间间的的距距离离s sC C和和s sD D. .(2)(2)为实现为实现s sC Cs sD D，v v0 0应满足什么条件？应满足什么条件？【再上台阶】【再上台阶】
