高中物理 第五章 曲线运动 习题课2 平抛运动规律的应用课件 新人教版必修2.ppt

习题课 平抛运动规律的应用 知识点一 知识点二 问题导引 1 以初速度v0水平抛出的物体 经时间t后速度方向和位移方向相同吗 两量与水平方向夹角的正切值有什么关系 2 结合以上结论并观察速度反向延长线与x轴的交点 你有什么发现 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 知识归纳对两个推论的理解 1 推论一 某时刻速度 位移与初速度方向的夹角 的关系为tan 2tan 2 推论二 平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点 知识点一 知识点二 典例剖析 例1 如图所示 将一小球从坐标原点沿着水平轴ox以v0 2m s的速度抛出 经过一段时间到达p点 m为p点在ox轴上的投影 作小球轨迹在p点的切线并反向延长 与ox轴相交于q点 已知qm 3m 则小球运动的时间为 a 1sb 1 5sc 2 5sd 3s 知识点一 知识点二 解析 由平抛运动推论可知 q为om的中点 则从o点运动到p点的过程中 小球发生的水平位移x om 2qm 6m 由于水平方向做匀速直线运动 则小球在这段过程中运动的时间为故选项d正确 答案 d 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 变式训练1如图所示 从倾角为 的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出 小球均落在斜面上 当抛出的速度为v1时 小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为 1 当抛出速度为v2时 小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为 2 则 a 当v1 v2时 1 2b 当v1 v2时 1 2c 无论v1 v2关系如何 均有 1 2d 1 2的关系与斜面倾角 有关 知识点一 知识点二 故可得tan 2tan 只要小球落到斜面上 位移方向与水平方向夹角就总是 则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是 故速度方向与斜面的夹角就总是相等 与v1 v2的关系无关 c选项正确 答案 c 知识点一 知识点二 问题导引跳台滑雪是勇敢者的运动 在利用山势特别建造的跳台上 运动员穿着专用滑雪板 不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出 在空中飞行一段距离后着陆 如图所示 运动员从斜坡上的a点水平飞出 到再次落到斜坡上的b点 根据斜面倾角可以确定运动员位移的方向还是运动员速度的方向 方向是怎样的 要点提示根据斜面的倾角可以确定位移的方向 即位移方向与水平方向的夹角为 知识点一 知识点二 知识归纳平抛运动与斜面相结合 实际上就是告诉我们一定的角度的关系 一类题目告诉我们速度与水平方向的夹角 另一类题目告诉我们位移与水平方向的夹角 常见的几种情况是 1 斜面顶端开始 仍落到斜面 这种情形说明位移沿斜面 即斜面的倾角就是位移与水平方向的夹角 知识点一 知识点二 2 斜面外开始 垂直打在斜面上 这种情形描述了速度的方向 通过描述可知速度偏向角与斜面倾角互余 3 斜面顶端开始 仍落到斜面 过程中何时距斜面最远 需要明确的是相距斜面最远的点即合速度与斜面平行的点 原因是在此之前和之后合速度都有垂直斜面的分速度 分析到此应得出斜面倾角即为速度偏向角 知识点一 知识点二 4 斜面外开始 要求以最短位移打到斜面 这种情况描述了位移方向与斜面垂直 位移与水平方向夹角与斜面倾角互余 5 斜面外开始 沿斜面方向落入斜面 这种情况描述了落上斜面的物体具有的合速度方向即为沿斜面的方向 知识点一 知识点二 典例剖析 例2 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 ab间的距离 2 物体在空中飞行的时间 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 规律方法求解平抛与斜面相结合问题的方法 1 对于垂直打在斜面上的平抛运动 画出速度分解图 对于重新落在斜面上的平抛运动 画出位移分解图 2 确定合速度 或合位移 与水平方向的夹角 利用夹角确定分速度 或分位移 的关系 3 再结合平抛运动在水平方向和竖直方向的位移公式或速度公式列式求解 知识点一 知识点二 变式训练2如图 小球以15m s的水平初速度向一倾角为37 的斜面抛出 飞行一段时间后 恰好垂直撞在斜面上 g取10m s2 tan53 求 1 小球在空中的飞行时间 2 抛出点距落点的高度 知识点一 知识点二 答案 1 2s 2 20m 1 2 3 1 如图所示 一物体自倾角为 的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上 物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 满足 a tan sin b tan cos c tan tan d tan 2tan 答案 d 1 2 3 2 多选 如图所示 ab为半圆环acb的水平直径 c为环上的最低点 环半径为r 一个小球从a点以速度v0水平抛出 不计空气阻力 则下列判断正确的是 a 要使小球掉到环上时的竖直分速度最大 小球应该落在c点b 即使v0取值不同 小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同c 若v0取值适当 可以使小球垂直撞击半圆环d 无论v0取何值 小球都不可能垂直撞击半圆环 1 2 3 解析 竖直分速度 下落高度h最大即落到c点时 vy最大 选项a正确 小球掉到环上不同点时 下落高度不同 vy不同 速度与水平方向之间的夹角为 arctan不同 选项b错误 若小球垂直撞击半圆环某点 则该点的速度沿半径方向 如图所示 根据几何关系有 2 与tan 2tan 矛盾 选项d正确 答案 ad 1 2 3 3 如图所示 一小球自平台上水平抛出 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h 0 8m 重力加速度g取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s是多少 3 若斜面顶端高h 20 8m 则小球离开平台后经过多长时间t到达斜面底端 1 2 3 解析 1 由题意可知 小球落到斜