导学教程高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航 第二节 抛体运动课件 新人教版.ppt

第二节抛体运动 主干回顾 重力 水平 匀变速 抛物线 匀速直线 v0 v0t 自由落体 gt 斜向上 匀变速 抛物线 匀速 1 判断下列说法的正误 1 以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动 2 做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化 加速度方向也时刻在变化 3 做平抛运动的物体 初速度越大 在空中飞行时间越长 自我检测 4 从同一高度平抛的物体 不计空气阻力时 在空中飞行的时间是相同的 5 无论平抛运动还是斜抛运动 都是匀变速曲线运动 6 做平抛运动的物体 在任意相等的时间内速度的变化是相同的 2 对平抛运动 下列说法正确的是a 平抛运动是非匀变速曲线运动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d 落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关答案c 3 多选 关于平抛运动 下列说法正确的是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acd 4 2016 虹口模拟 游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹 打在远处的同一个靶上 a为甲枪子弹留下的弹孔 b为乙枪子弹留下的弹孔 两弹孔在竖直方向上相距高度为h 如图4 2 1所示 不计空气阻力 关于两枪射出子弹的初速度大小 下列判断正确的是 图4 2 1 a 甲枪射出的子弹初速度较大b 乙枪射出的子弹初速度较大c 甲 乙两枪射出的子弹初速度一样大d 无法比较甲 乙两枪射出的子弹初速度的大小答案a 5 多选 关于斜抛运动 下列说法正确的是a 斜抛运动一定是变加速运动b 在任何相等的时间内速度的变化量是相同的c 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d 可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀变速直线运动的合运动 解析斜抛运动整个过程中加速度恒为g 为匀变速运动 故相等时间内速度变化一定相同 a错误 b正确 斜抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动的合运动 c错误 d正确 答案bd 图4 2 2 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4 2 3甲中a点和b点所示 图4 2 3 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 如图乙所示 考向1平抛运动基本规律的应用 例1 2015 浙江理综 如图4 2 4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 图4 2 4 答案 b 考向2平抛运动的实验探究 例2 2014 安徽理综 图4 2 5是 研究平抛物体运动 的实验装置图 通过描点画出平抛小球的运动轨迹 图4 2 5 1 以下是实验过程中的一些做法 其中合理的有 a 安装斜槽轨道 使其末端保持水平b 每次小球释放的初始位置可以任意选择c 每次小球应从同一高度由静止释放d 为描出小球的运动轨迹 描绘的点可以用折线连接 2 实验得到平抛小球的运动轨迹 在轨迹上取一些点 以平抛起点o为坐标原点 测量它们的水平坐标x和竖直坐标y 下图中y x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 3 图4 2 6是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹 o为平抛的起点 在轨迹上任取三点a b c 测得a b两点竖直坐标y1为5 0cm y2为45 0cm a b两点水平间距 x为40 0cm 则平抛小球的初速度v0为 m s 若c点的竖直坐标y3为60 0cm 则小球在c点的速度vc为 m s 结果保留两位有效数字 g取10m s2 图4 2 6 答案 1 ac 2 c 3 2 04 0 规律总结 化曲为直 思想在平抛运动中的应用 1 根据运动效果的等效性 利用运动分解的方法 将其为我们所熟悉的两个方向上的直线运动 水平方向的匀速直线运动 竖直方向的自由落体运动 2 运用运动合成的方法求出平抛运动的速度 位移等 考点二与斜面相关联的平抛运动斜面上的平抛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 考向1物体平抛后落到斜面上 例3 2016 石家庄模拟 如图4 2 7所示是倾角为45 的斜坡 在斜坡底端p点正上方某一位置q处以速度v0水平向左抛出一个小球a 小球恰好能垂直落在斜坡上 运动时间为t1 若在小球a抛出的同时 小球b从同一点q处开始自由下落 下落至p点的时间为t2 则a b两球运动的时间之比t1 t2为 不计空气阻力 图4 2 7 答案 d 考向2物体从斜面抛出又落到斜面上 例4 多选 跳台滑雪运动员的动作惊险而优美 其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动 如图4 2 8所示 设可视为质点的滑雪运动员 从倾角为 的斜坡顶端p处 以初速度v0水平飞出 运动员最后又落到斜坡上a点处 ap之间距离为l 在空中运动时间为t 改变初速度v0的大小 l和t都随之改变 关于l t与v0的关系 下列说法中正确的是 图4 2 8a l与v0成正比b l与v成正比c t与v0成正比d t与v成正比 答案 bc 规律总结与斜面有关的两类平抛运动问题 1 从斜面上某点抛出又落到斜面上 位移与水平方向夹角等于斜面倾角 2 从斜面外抛出的物体落到斜面上 注意找速度方向与斜面倾角的关系 考点三平抛运动的临界问题求解平抛运动中的临界问题的关键1 确定运动性质 平抛运动 2 确定临界状态 确定临界状态一般用极限法分析 即把平抛运动的初速度增大或减小 使临界状态呈现出来 3 确定临界状态的运动轨迹 并画出轨迹示意图 画示意图可以使抽象的物理情景变得直观 更可以使有些隐藏于问题深处的条件暴露出来 考点三平抛运动的临界问题考向1水平方向出现临界情况 例5 多选 2016 唐山模拟 套圈游戏是一项很受欢迎的群众运动 要求每次从同一位置水平抛出圆环 套住与圆环前端水平距离为3m的20cm高的竖直细杆 即为获胜 一身高1 4m儿童从距地面1m高度 水平抛出圆环 圆环半径为10cm 要想套住细杆 他水平抛出的速度可能为 g 10m s2 图4 2 9a 7 4m sb 7 6m sc 7 8m sd 8 2m s 答案 bc 考向2竖直方向出现临界情况 规范答题 例6 16分 如图4 2 10所示 水平屋顶高h 5m 围墙高h 3 2m 围墙到房子的水平距离l 3m 围墙外马路宽x 10m 为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上 g取10m s2 求 图4 2 10 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 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 例7 2016 太原模拟 如图4 2 11所示 有一倾角为30 的光滑斜面 斜面长l为10m 一小球从斜面顶端以10m s的速度沿水平方向抛出 g取10m s2 求 图4 2 11 1 小球沿斜面滑到底端的时间t和水平位移x大小 2 小球到达斜面底端时的速度v的大小 审题探究 小球沿水平方向做什么运动 沿斜面向下方向做什么运动 小球运动的加速度是多大 答案 1 2s20m 2 14 1m s 如图4 2 12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t1 t2 t3 下列关于时间的关系不正确的是 图4 2 12a t1 t3 t2b t1 t1 t2 t2 t3 t3 c t1 t3 t2 d t1 t1 t2 t2 t3 t3 答案d 1 2014 课标 取水平地面为重力势能零点 一物块从某一高度水平抛出 在抛出点其动能与重力势能恰好相等 不计空气阻力 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为 随堂巩固 答案cd 2 多选 2013 江苏单科 如图4 2 13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 则图4 2 13 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 答案cd 3 2016 湖南联考 如图4 2 14所示 薄半球壳acb的水平直径为ab c为最低点 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图4 2 14 a 只要v0足够大 小球可以击中b点b v0取值不同时 小球落在球壳上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同c v0取值适当 可以使小球垂直撞击到半球壳上d 无论v0取何值 小球都不可能垂直撞击到半球壳上 解析小球做平抛运动 竖直方向有位移 v0再大也不可能击中b点 v0不同 小球会落在半球壳内不同点上 落点和a点的连线与ab的夹角 不同 由推论tan 2tan 可知 小球落在球壳的不同位置上时的速度方向和水平方向之间的夹角 也不相同 若小球垂直撞击到半球壳上 则其速度反向延长线一定经过半球壳的球心 且该反向延长线与ab的交点为水平位移的中点 而这是不可能的 a b c错误 d正确 答案d 4 如图4 2 15所示 某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系 用一个小球在o点对准前方的一块竖直放置的挡板水平抛出 o与a在同一高度 小球的水平初速度分别是v1 v2 v3 打在挡板上的位置分别是b c d 且ab bc cd 1 3 5 则v1 v2 v3之间的正确关系是 图4 2 15a v1 v2 v3 3 2 1b v1 v2 v3 5 3 1