优化探究高考物理一轮复习 4.2抛体运动的规律及应用课件.ppt

想一想 如图所示 甲 乙 丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内 甲 乙在同一条竖直线上 甲 丙在同一条水平线上 p点在丙球正下方 某时刻 甲 乙 丙同时开始运动 甲以水平速度v0平抛 乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动 丙做自由落体运动 若甲 乙 丙三球同时到达p点 试说明甲球所做的平抛运动在水平方向和竖直方向的分运动各是什么运动 第2单元抛体运动的规律及应用 基础探究 平抛运动及其规律 提示 若甲 乙 丙三球同时到达p点 则说明甲在水平方向的运动与乙的运动相同 为匀速直线运动 甲在竖直方向的运动与丙的运动相同 为自由落体运动 填一填 1 定义平抛运动是以一定的速度将物体沿抛出 不考虑空气阻力 物体只在作用下所做的运动 2 性质加速度为的匀变速曲线运动 轨迹是 3 研究方法平抛运动可以分解为水平方向的运动 竖直方向的运动 水平方向 重力 重力加速度 抛物线 匀速直线 自由落体 4 基本规律 如图 1 位移关系 2 速度关系 想一想 如图所示 一群小朋友在玩丢沙包的游戏 若一小朋友将沙包以初速度v0斜向上抛出 不计空气阻力 请回答下列问题 1 沙包落地前 任意相等的时间内 速度的变化量是否相等 2 沙包在空中飞行的时间是否仅由抛出位置的高度决定 与初速度有关吗 斜抛运动 提示 由于加速度恒定 沙包在任意相等的时间内速度的变化量相等 与平抛运动不同 斜抛运动的飞行时间除了与抛出点的高度有关外 还与初速度有关 填一填 1 定义 斜抛运动是将物体以速度v0斜向上方或斜向下方抛出 物体只在作用下的运动 2 研究方法 斜抛运动可以看做是水平方向的运动和竖直方向的抛体运动的合运动 3 基本规律 以斜向上抛为例说明 如图所示 重力 匀速直线 1 水平方向 v0 x f合x 0 2 竖直方向 v0y f合y mg 基础自测1 对平抛运动 下列说法正确的是 a 平抛运动是加速度大小 方向不变的曲线运动b 做平抛运动的物体 在任何相等的时间内位移的增量都是相等的c 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动d 落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关 v0cos v0sin 答案 c 2 关于平抛运动 下列说法中不正确的是 a 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动b 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变c 平抛运动的速度大小是时刻变化的d 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小答案 b 3 从高度为h处以水平速度v0抛出一个物体 要使该物体的落地速度与水平地面的夹角较大 则h与v0的取值应为下列四组中的哪一组 a h 30m v0 10m sb h 30m v0 30m sc h 50m v0 30m sd h 50m v0 10m s答案 d 4 如图所示 将一篮球从地面上方b点斜向上抛出 刚好垂直击中篮板上a点 不计空气阻力 若抛射点b向篮板方向移动一小段距离 仍使抛出的篮球垂直击中a点 则可行的是 a 增大抛出速度v0 同时减小抛射角 b 减小抛出速度v0 同时减小抛射角 c 增大抛射角 同时减小抛出速度v0d 增大抛射角 同时增大抛出速度v0解析 把斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动 若抛射点b向篮板方向移动一小段距离 将一篮球从地面上方b点斜向上抛出 选项可行的是增大抛射角 同时减小抛出速度 才能击中a点 答案 c 平抛运动规律的理解及应用 4 速度改变量 因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g 所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔 t内的速度改变量 v g t相同 方向恒为竖直向下 如图所示 2 两个重要推论 1 做平抛 或类平抛 运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点 如图中a点和b点所示 2 做平抛 或类平抛 运动的物体在任一时刻任一位置处 设其速度方向与水平方向的夹角为 位移与水平方向的夹角为 则tan 2tan 典例1 如图所示 一小球自平台上水平抛出 恰好落在邻近平台的一倾角为 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h 0 8m 重力加速度g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 求 1 小球水平抛出的初速度v0是多少 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h 20 8m 则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端 答案 1 3m s 2 1 2m 3 2 4s 1 2014年合肥模拟 如图所示 ab为斜面 倾角为30 小球从a点以初速度v0水平抛出 恰好落在b点 求 1 物体在空中飞行的时间 2 ab间的距离 3 球落到b点时速度的大小和方向 类平抛运动问题 典例2 在光滑的水平面内 一质量为m 1kg的质点以速度v0 10m 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f 15n作用 直线oa与x轴成 37 如图所示曲线为质点的轨迹图 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 如果质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点时的速度大小 2 质量为m的飞机以水平初速度v0飞离跑道后逐渐上升 若飞机在此过程中水平速度保持不变 同时受到重力和竖直向上的恒定升力 该升力由其他力的合力提供 不含重力 今测得当飞机在水平方向的位移为l时 它的上升高度为h 如图所示 求 1 飞机受到的升力大小 2 上升至h高度时飞机的速度 平抛与斜面模型 模型构建 平抛运动与斜面相结合的模型 其特点是做平抛运动的物体落在斜面上 包括两种情况 1 物体从空中抛出落在斜面上 2 从斜面上抛出落在斜面上 在解答该类问题时 除要运用平抛运动的位移和速度规律外 还要充分利用斜面倾角 找出斜面倾角同位移和速度的关系 从而使问题得到顺利解决 模型特点 典例 滑雪比赛惊险刺激 如图所示 一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从o点水平飞出 经过3 0s落到斜坡上的a点 已知o点是斜坡的起点 斜坡与水平面的夹角 37