高考物理主题一曲线运动与万有引力定律1.1抛体运动阶段总结学案粤教版.docx

1.1 抛体运动阶段总结一、绳、杆关联速度问题绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等)，我们称之为“关联”速度。解决此类问题的一般步骤如下：第一步：先确定合运动，物体的实际运动就是合运动；第二步：确定合运动的两个实际作用效果，一是沿牵引方向的平动效果，改变速度的大小；二是沿垂直于牵引方向的转动效果，改变速度的方向；第三步：按平行四边形定则进行分解，作好运动矢量图；第四步：根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程。例1 如图1所示，AB杆以恒定角速度绕A点转动，并带动套在光滑水平杆OC上的质量为M的小环运动，运动开始时，AB杆在竖直位置，则小环M的速度将()图1A.逐渐增大 B.先减小后增大C.先增大后减小 D.逐渐减小解析设经过时间t，OABt，则AM的长度为，则AB杆上小环M绕A点的线速度v。将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解，垂直于AB杆方向的分速度大小等于小环M绕A点的线速度v，则小环M的速度v，随着时间的延长，则小环的速度将不断变大，故选项A正确，B、C、D错误。答案A针对训练1 如图2所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面上的物体B，当拉至图示位置时，两段绳子与水平面的夹角分别为、，二者速度大小分别为vA和vB，则vA和vB的比值为多少？图2解析物体B实际的运动(合运动)水平向右，根据它的实际运动效果可知，两分运动分别为沿绳方向的分运动(设其速度为v1)和垂直绳方向的分运动(设其速度为v2)。如图甲所示，有v1vBcos 汽车A实际的运动(合运动)水平向右，根据它的实际运动效果，两分运动分别为沿绳方向的分运动(设其速度为v3)和垂直绳方向的分运动(设其速度为v4)，如图乙所示，则有v3vAcos 又因二者沿绳子方向上的速度相等，即v1v3由式得。答案二、竖直上抛运动的处理方法1.分段法将竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段。上升阶段为初速度为v0、加速度为g的匀减速直线运动(以向上为正方向，不考虑空气阻力)。速度、位移公式分别为vtv0gt、sv0tgt2。到达最高点的时间t，到达最高点的位移s；下降阶段是自由落体运动，其速度公式为vtgt，位移公式为sgt2。2.整体分析法取竖直向上的方向作为正方向，则速度公式为vtv0gt，位移公式为sv0tgt2。例2 一物体做竖直上抛运动，它经过抛出点上方0.4 m处时，速度是3 m/s，它经过抛出点下方0.4 m处时，速度应为多少？(g取10 m/s2)解析解法一分段法上升过程：设到达抛出点上方0.4 m处时还能上升的高度为s1，则s1 m0.45 m。下降过程：从最高点处下落到抛出点下方0.4 m处时，下落高度s20.45 m20.4 m1.25 m，由v2gs2得vt m/s5 m/s，方向竖直向下。解法二整体法设以向上的方向为正方向，距抛出点上方0.4 m处的速度为v0，距抛出点下方0.4 m处的速度为vt，物体在该过程中发生的位移s0.4 m0.4 m0.8 m，运动中加速度ag。由vv2as得vv2as即vt5 m/s，由于是下落，故vt5 m/s，大小为5 m/s，方向竖直向下。答案5 m/s，方向竖直向下针对训练2 在离地高h处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为()A. B. C. D.解析设落地速度为v，规定向下为正方向，则无论竖直向下还是竖直向上抛出都满足v2v22gh则v，所以落地时两球的速度大小相等。对于竖直上抛的小球运动时间为t1，对于竖直下抛的小球运动时间t2，故两球落地的时间差为tt1t2。答案A三、解决平抛运动的三个突破口1.把平抛运动的时间作为突破口平抛运动规律中，各物理量都与时间有联系，所以只要求出抛出时间，其他的物理量都可轻松解出。2.把平抛运动的偏转角作为突破口图3如图3可得tan tan ，所以有tan 2tan 。从以上各式可以看出偏转角和其他各物理量都有关联，通过偏转角可以确定其他的物理量。3.把平抛运动的一段轨迹作为突破口图4平抛运动的轨迹是一条抛物线，已知抛物线上的任意一段，就可求出水平初速度和抛出点，其他物理量也就迎刃而解了。设图4为某小球做平抛运动的一段轨迹，在轨迹上任取两点A和B，E为AB的中间时刻。设tAEtEBT由竖直方向上的匀变速直线运动得gT2，所以T由水平方向上的匀速直线运动得v0 。例3 如图5所示，在倾角为37的斜面上从A点以6 m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点，求：(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)图5(1)A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间；(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值。解析(1)如图所示，设小球落到B点时速度的偏转角为，运动时间为t。则tan 37t又因为tan 37，解得t0.9 s由xv0t5.4 m则A、B两点间的距离l6.75 m(2)在B点时，tan 。答案(1)6.75 m0.9 s(2)针对训练3 如图6所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53，在顶点把两个小球