高三物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天 2 抛体运动课件.ppt

第四章曲线运动万有引力与航天 第二单元抛体运动 知识点一平抛运动及其规律 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 1 特点 1 运动特点 初速度方向 2 受力特点 只受重力 2 性质平抛运动是加速度恒为重力加速度的 曲线运动 轨迹为 水平 作用 匀变速 抛物线 3 研究方法用运动的合成与分解方法研究平抛运动 水平方向 运动竖直方向 运动 匀速直线 自由落体 4 运动规律 如下表所示 考向一平抛运动的规律及应用 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 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 如图甲中a点和b点所示 典例2 2015 兰州高三模拟 如图所示 从某高度水平抛出一小球 经过时间t到达地面时 速度与水平方向的夹角为 不计空气阻力 重力加速度为g 下列说法正确的是 例题3 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 知识点二斜面上的平抛运动问题斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型 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 找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系 从而使问题得到顺利解决 常见的模型如下 典例4如图所示 从倾角为 的斜面上的a点以初速度v0水平抛出一个物体 物体落在斜面上的b点 不计空气阻力 求 1 抛出后经多长时间物体与斜面间距离最大 2 a b间的距离为多少 2 在半圆的平抛运动 如图1 由半径和几何关系制约时间t 3 斜面上的平抛问题 如图2 4 对着竖直墙壁平抛 如图4 典例3如图所示的光滑斜面长为l 宽为b 倾角为 一物块 可看成质点 沿斜面左上方顶点p水平射入 恰好从底端q点离开斜面 试求 名师点睛 物体做类平抛运动 其受力特点和运动特点类似于平抛运动 因此解决的方法可类比平抛运动 采用运动的合成与分解 关键的问题要注意 1 满足条件 受恒力作用且与初速度的方向垂直 2 确定两个分运动的速度方向和位移方向 分别列式求解 针对训练 例题4 在光滑的水平面内 一质量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 知识点四平抛运动的综合问题分析平抛运动的综合问题主要是以下几种类型及其处理方法1 平抛运动与其他运动形式的综合题目 如匀速直线运动 竖直上抛运动 自由落体运动 圆周运动等 在这类问题的分析中要注意平抛运动与其他运动物体在时间上 位移上 速度上的相关分析 2 多体平抛问题 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 二者间距只决定于两物体水平分运动 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 二者间距决定于两物体水平分运动和竖直分运动 3 平抛运动与竖直上抛运动中的相遇问题 同一般追及相遇问题一样 关键分析两种运动的位移关系 速度关系 时间关系等 但不同的是 由于平抛运动是二维的运动 故在分析竖直方向运动的同时 一定要注意分析水平方向的运动 特色专题之 平抛运动中临界问题的处理方法 例6如图所示 屋顶高h 5m 围墙高h 3 2m 围墙到房子的水平距离l 3m 围墙外空地宽x 10m 为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上 g取10m s2 求 1 小球离开屋顶时的速度v0的大小范围 2 小球落在空地上的最小速度 例题7 质量为m 0 5kg 可视为质点的小滑块 从光滑斜面上高h0 0 6m的a点由静止开始自由滑下 已知斜面ab与水平面bc在b处通过一小圆弧光滑连接 长为x0 0 5m的水平面bc与滑块之间的动摩擦因数 0 3 c点右侧有3级台阶 台阶编号如图所示 d点右侧是足够长的水平面 每级台阶的高度均为h 0 2m 宽均为l 0 4m 设滑块从c点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起 取g 10m s2 知识点四斜抛运动1 概念以一定的初速度将物体沿与水平方向 斜向抛出 物体仅在 所做的曲线运动 2 性质斜抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动 轨迹是 成一定角度 重力作用下 抛物线 3 基本规律以斜向上抛为例说明 如图所示 v0cos v0sin 匀速直线运动 练一练 物体以速度v0抛出做斜抛运动 则 a 在任何相等的时间内速度的变化量是相同的b 可以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c 射高和射程都取决于v0的大小d v0很大 射高和射程可能很小 ad 名校模题 1 2015 揭阳模拟 如图所示是乒乓球发射器示意图 发射口距桌面高度为0 45m 假定乒乓球水平射出 落在桌面上与发射口水平距离为2 4m的p点 飞行过程中未触网 不计空气阻力 取g 10m s2 则 a 球下落的加速度逐渐变大b 球从发射口到桌面的时间为0 3sc 球从发射口射出后动能不变d 球从发射口射出的速率为8m s 2 2015 郑州模拟 如图所示 光滑斜面固定在水平面上 顶端o有一小球 从静止释放 运动到底端b的时间为t1 若给小球不同的水平初速度 落到斜面上的a点 经过的时间为t2 落到斜面底端b点 经过的时间为t3 落到水平面上的c点 经过的时间为t4 则 必纠错题 3 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 错解 易错选c 错因分析 本题易错点在于许多同学弄不清平抛运动位移方向与速度方向之间的关系 运动的合成与分解是处理曲线运动的基本方法 研究平抛运动 通常把平抛运动分解到两个方向的直线运动进行研究 高考真题 4 2014 江苏单科 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动 用如图所示的装置进行实验 小锤打击弹性金属片 a球水平抛出 同时b球被松开 自由下落 关于该实验 下列说法中正确的有 a 两球的质量应相等b 两球应同时落地c 应改变装置的高度 多次实验d 实验也能说明a球在水平方向上做匀速直线运动 解析 物体做自由落体运动的运动情况与物体的质量无关 两球质量没有必要相等 选项a错误 改变装置的高度 且每次都同时落地 才能说明a球在竖直方向做自由落体运动 选项b c正确 本实验不能说明a球在水平方向上做匀速直线运动 选项d错误 答案 bc 5 2014 浙江理综 如图所示 装甲车在水平地面上以速度v0 20m s沿直线前进 车上机枪的枪管水平 距地面高为h 1 8m 在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶 其底边与地面接触 枪口与靶距离为l时 机枪手正对靶射出第一发子弹 子弹相对于枪口的初速度为v 8