江苏省高考物理大一轮复习 第四章 曲线运动 2 抛体运动课件.ppt

第四章曲线运动 第2讲抛体运动 1 理解平抛运动的特点和规律 熟练掌握分析平抛运动的方法 2 了解斜抛运动及其特点 3 应用平抛运动规律定量处理有关抛体运动与日常生活相联系的问题 1 平抛运动 1 定义 以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在 作用下的运动 2 性质 平抛运动是加速度为g的 曲线运动 其运动轨迹是 3 平抛运动的条件 v0 0 沿 只受 作用 4 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 重力 匀加速 抛物线 水平方向 重力 匀速直线 自由落体 2 平抛运动规律 如图所示 以抛出点为原点 以水平方向 初速度v0方向 为x轴 以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系 则 1 水平方向 做 运动 速度 vx 位移 x 2 竖直方向 做 运动 速度 vy 位移 y 匀速直线 v0 v0t 自由落体 gt 3 斜抛运动 说明 斜抛运动只作定性要求 1 定义 将物体以初速度v0沿 或 抛出 物体只在 作用下的运动 2 性质 加速度为 的匀变速曲线运动 轨迹是 3 研究方法 斜抛运动可以看做水平方向的 运动和竖直方向的 运动的合运动 斜向上方 斜向下方 重力 重力加速度g 抛物线 匀速直线 匀变速直线 4 斜抛规律 以斜向上抛为例说明 如图所示 1 水平方向 做 运动 vx v0cos 2 竖直方向 做 运动 vy v0sin gt 匀速直线 竖直上抛 平抛运动的规律 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 如图甲所示 甲 5 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 如图乙中a点和b点所示 乙 2 做平抛 或类平抛 运动的物体在任意时刻任一位置处 设其末速度方向与水平方向的夹角为 位移与水平方向的夹角为 则tan 2tan d 1 多体平抛运动问题是指多个物体在同一竖直平面内平抛时所涉及的问题 2 三类常见的多体平抛运动 1 若两物体同时从同一高度 或同一点 抛出 则两物体始终在同一高度 二者间距只取决于两物体的水平分运动 2 若两物体同时从不同高度抛出 则两物体高度差始终与抛出点高度差相同 二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定 3 若两物体从同一点先后抛出 两物体竖直高度差随时间均匀增大 二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动 平抛运动的几个重要结论 bcd 类平抛运动 3 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 即沿合外力的方向 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a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 典题演示3 多选 如图所示 a b两质点以相同的水平速度v0抛出 a在竖直面内运动 落地点为p1 b沿光滑斜面运动 落地点为p2 不计空气阻力 比较p1 p2在x轴方向上距抛出点的远近关系及落地瞬时速度的大小关系 则 a p1较近b p1 p2一样远c a落地时速率大d a b落地时速率一样大 ad 斜抛运动是一种理想化运动 常用的处理方法是将其分解为两个简单的直线运动 正交分解 如水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动 非正交分解 如沿抛出方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动 对斜上抛运动从抛出到最高点的运动 可逆过程分析为平抛运动 分析完整的斜上抛运动 还可根据对称性求解某些问题 斜抛运动 典题演示4 多选 如图所示 从地面上同一位置抛出两小球a b 分别落在地面上的m n点 两球运动的最大高度相同 空气阻力不计 则 a b的加速度比a的大b b的飞行时间比a的长c b在最高点的速度比a在最高点的大d b在落地时的速度比a在落地时的大 cd 解析 a b两球都做斜上抛运动 只受重力作用 加速度即为重力加速度 a项错误 在竖直方向上做竖直上抛运动 由于能上升的竖直高度相同 竖直分速度相等 所以两小球在空中飞行的时间相等 b项错误 由于b球的水平射程比较大 故b球的水平速度比a球的水平速度大 c d项正确 微模型5斜面 球面上的平抛运动问题问题 在斜面上水平抛出物体后如何处理 模型特点 斜面 球面上的平抛运动问题是常见的题型 在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律 还要充分运用斜面倾角 圆的半径 找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系 圆的半径和半圆轨道对平抛运动形成制约关系 从而使问题得到顺利解决 常见的模型如下 典题演示1 多选 2015 信阳一模改编 如图所示 足够长的斜面上有a b c d e五个点 ab bc cd de 从a点水平抛出一个小球 初速度为v时 小球落在斜面上的b点 落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为 不计空气阻力 初速度为2v时 a 小球可能落在斜面上的c点与d点之间b 小球一定落在斜面上的e点c 小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于 d 小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为 bd 思维轨迹 1 小球落在斜面上 竖直方向上的位移与水平方向位移的比值一定 运动的时间与初速度有关 根据竖直方向上的位移公式 可得出竖直位移与初速度的关系 从而知道小球的落点 2 根据速度方向与水平方向的夹角变化 去判断 的变化 评析 1 物体在斜面上平抛并落在斜面上的问题 一般要从位移角度找关系 该类问题可有两种分解方法 一是沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动 二是沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的类竖直上抛运动 2 物体平抛后垂直落在斜面上的问题 一般要从速度方向角度找关系 d 思维轨迹 1 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 在竖直方向上做自由落体运动 平抛运动的时间由下降的高度决定 2 采用假设法 假设小球垂直撞bc段 通过速度方向的夹角与位移与水平方向的夹角关系进行分析 c 2 2016 广州一模 如图 窗子上 下沿间的高度h 1 6m 墙的厚度d 0 4m 某人在离墙壁距离l 1 4m 距窗子上沿h 0 2m处的p点 将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出 小物件直接穿过窗口并落在水平地面上 取g 10m s2 则v的取值范围是 a v 7m sb v 2 3m sc 3m s v 7m sd 2 3m s v 3m s c cd c 解析 拦截炮弹在中点时竖直速度不一定为零 d项错误 两弹轨迹不一定重合 a项错误 水平方向位移相等 时间相等 v1等于v2的水平分量 b项错误 两者加速度相同 所以相对做匀速直线运动 c项正确 bd 解析 a至p点的竖直高度大 到p点的平抛时间长 而水平位移相等 从a点平抛的初速度小 两球到p点时 a的水平速度小而竖直速度大 故两球在p点的速率大小无法判断 a项错误 若同时抛出 a到p点的平抛时间长 不可能相碰 b项正确 若同时抛出 竖直方向上都做自由落体运动 两球竖直方向的距离不变 水平分速度不同 故水平距离将变大 c项错误 d项正确