高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 第2讲 抛体运动课件.ppt

第2讲抛体运动 一 平抛运动1 概念 水平抛出的物体只在重力作用下的运动 2 平抛运动的条件 1 v0 0 沿水平方向 2 只受重力作用 3 性质 加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动 运动轨迹是抛物线 提示 因为平抛运动的加速度为重力加速度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 二 斜抛运动1 定义 将物体以速度v0斜向上方或斜向下方抛出 物体只在重力作用下的运动 2 研究方法 斜抛运动可以看作是水平方向的匀速直线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 1 水平方向 v0 x v0cos f合x 0 2 竖直方向 v0y v0sin f合y mg 考点二 考点一 考点二 考点一 4 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 如图所示 2 做平抛 或类平抛 运动的物体在任一时刻 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 考点二 考点一 典例1 2015 新课标全国卷 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示 水平台面的长和宽分别为l1和l2 中间球网高度为h 发射机安装于台面左侧边缘的中点 能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球 发射点距台面高度为3h 不计空气的作用 重力加速度大小为g 若乒乓球的发射速率v在某范围内 通过选择合适的方向 就能使乒乓球落到球网右侧台面上 则v的最大取值范围是 考点二 考点一 参考答案 d 考点二 考点一 名师点睛 处理平抛运动中的临界问题要抓住的两点 1 找出临界状态对应的临界条件 2 要用分解速度或者分解位移的思想分析平抛运动的临界问题 考点二 考点一 1 2015 浙江高考 如图所示为足球球门 球门宽为l 一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起 将足球顶入球门的左下方死角 图中p点 球员顶球点的高度为h 足球做平抛运动 足球可看成质点 忽略空气阻力 则 考点二 考点一 考点二 考点一 2 2015 孝感调研 如图所示 水平固定半球形的碗的球心为o点 最低点为b点 在碗的边缘向着球心以速度v0水平抛出一个小球 抛出点及o b点在同一个竖直面内 下列说法正确的是 d a v0大小适当时小球可以垂直打在b点左侧内壁上b v0大小适当时小球可以垂直打在b点c v0大小适当时小球可以垂直打在b点右侧内壁上d 小球不能垂直打在碗内任何一个位置 解析 小球做平抛运动 速度是水平速度和竖直速度的矢量和 水平速度不为0 因此合速度不可能竖直向下 也就不可能垂直打在b点 b项错误 水平速度水平向右 合速度不可能斜向左下方 因此不可能垂直打在b点左侧内壁上 a项错误 平抛运动末速度的反向延长线交于水平位移的中点 若垂直打在b点右侧的内壁上 则速度反向延长线与水平位移交于圆心 而圆心不可能是水平位移的中点 c项错误 因此不可能垂直打在碗内任何一个位置 d项正确 考点二斜面上的平抛运动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 考点二 考点一 考点二 考点一 典例2 多选 如图所示 轰炸机沿水平方向匀速飞行 到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹 并垂直击中山坡上的目标a 已知a点高度为h 山坡倾角为 由此可算出 a 轰炸机的飞行高度b 轰炸机的飞行速度c 炸弹的飞行时间d 炸弹投出时的动能 参考答案 abc 考点二 考点一 名师点睛 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 找出斜面倾角与位移和速度的关系 从而使问题得到解决 考点二 考点一 多选 如图所示 倾角为 的斜面上有a b c三点 现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球 三个小球均落在斜面上的d点 今测得ab bc cd 5 3 1由此可判断 bc a a b c处三个小球运动时间之比为1 2 3b a b c处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1 1 1c a b c处三个小球的初速度大小之比为3 2 1d a b c处三个小球的运动轨迹可能在空中相交 考点二 考点一 类平抛运动模型1 受力特点物体所受的合外力为恒力 且与初速度的方向垂直 2 运动特点在初速度v0方向上做匀速直线运动 在合外力方向上做初速度为零的匀加速直线运动 加速度3 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 典例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 1 物块由p运动到q所用的时间t 2 物块由p点水平射入时的初速度v0 3 物块离开q点时速度的大小v 名师点睛 类平抛运动的处理方法与平抛运动完全相同 只是加速度的大小和方向发生了变化 2016 湖北孝感高级中学月考 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 1 多选 关于平抛运动的性质 以下说法中正确的是 bd a 变加速运动b 匀变速运动c 匀速率曲线运动d 不可能是两个匀速直线运动的合运动 解析 平抛运动是水平抛出且只有重力作用下的运动 所以是加速度恒为g的匀变速运动 a c项错误 b项正确 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项正确 2 2015 湖北襄阳四中模拟 如图所示 某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块 分别落到a b两处 不计空气阻力 则落到b处的石块 a a 初速度大 运动时间短b 初速度大 运动时间长c 初速度小 运动时间短d 初速度小 运动时间长 解析 竖直方向上石块做自由落体运动 由图可以看出 a点到抛出点的竖直高度大于b的竖直高度 落到b处的石块在空中经历的时间短 落到b处的石块运动的水平位移大 石块在水平方向上做匀速运动 故落到b处的石块初速度大 a项正确 3 2015 陕西三模 如图所示 在m点分别以不同的速度将两小球水平抛出 两小球分别落在水平地面上的p点 q点 已知o点是m点在地面上的竖直投影 op pq 1 3 且不考虑空气阻力的影响 下列说法中正确的是 d a 两小球的下落时间之比为1 3b 两小球的下落时间之比为1 4c 两小球的初速度大小之比为1 3d 两小球的初速度大小之比为1 4 解析 两球做平抛运动 高度相同 则下落的时间相同 故a b项错误 由于两球的水平位移之比为1 4 根据知 两小球的初速度大小之比为1 4 故c项错误 d项正确 4 如图所示 两个足够大的倾角分别为30 45 的光滑斜面放在同一水平面上 两斜面间距大于小球直径 斜面高度相等 有三个完全相同的小球a b c 开始均静止于斜面同一高度处 其中b小球在两斜面之间 若同时释放a b c小球到达该水平面的时间分别为t1 t2 t3 若同时沿水平方向抛出 初速度方向如图所示 到达水平面的时间分别为t 1 t 2 t 3 下列关于时间的关系不正确的是 d a t1 t3 t2b t1 t 1 t2 t 2 t3 t 3