平抛运动习题课.ppt

平抛运动的应用 平抛运动的特点 只受重力作用 有恒定的竖直向下的重力加速度 任一相同的时间间隔内的速度的变化量都相同 属于匀变速曲线运动 水平方向不为零的初速度 研究平抛运动的思想方法 运动的分解 将平抛运动分解为竖直方向和水平方向上两个简单的为我们所熟悉的直线运动 变复杂为简单 水平方向 匀速直线运动 V0 竖直方向 自由落体运动 V0 0 G a g 平抛运动的规律 O 位移规律 分位移 合位移 位移偏转角 平抛运动的轨迹方程 平抛运动的规律 O 速度规律 分速度 合速度 速度偏转角 一个有趣的推论 平抛运动瞬时合速度的反向延长线与x轴的交点一定在水平位移的中点 1 影响运动时间的因数 2 影响落地水平位移的因数 3 影响落地速度的因数 4 任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等 关于平抛运动的一些讨论 思考 猎人的枪口和动物考拉处于同一水平位置 动物考拉为了逃命在发射的同时沿子弹前进方向水平向前跳 动物能否逃脱厄运 怎样跳才能逃脱厄运 能否击中 例1 实验表明 平抛运动物体的运动轨迹为抛物线 将抛物线上的各点表示瞬时速度的矢量平移 使它们有共同的起点 则各矢量平移后的图形应为图中所示的 C 回 例2 飞机在离地面高度为H的空中 以速度在水平方向上匀速飞行 每隔相等时间间隔从飞机上放下一只球 不计空气阻力 下列说法中正确的是 A 小球在空中排成竖直线 它们的落地点是等间距的B 小球在空中排成竖直线 它们的落地点是不等间距的C 小球在空中排成抛物线 它们的落地点是等间距的D 小球在空中排成抛物线 它们的落地点是不等间距的 A 例3 甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置 甲比乙高h 如图 将甲乙分别以速度v1和v2水平抛出 不计空气阻力 下列条件中有可能使乙球击中甲球的是 A 同时抛出 且v1v2C 甲早抛出 且v1 v2D 甲早抛出 且v1 v2 D 剖析 从抛出到相遇 h甲 h乙 所以t甲 t乙 即甲早抛出才有可能相遇 例4 如图 以9 8m s的水平初速度抛出的物体 飞行一段时间后 垂直地撞在倾角为 30 的斜面上 则物体的飞行时间为多少 例5 将一个小球以速度v水平抛出 要使小球能够垂直打到一个斜面上 斜面与水平面的夹角为 则 若保持水平速度v不变 斜面与水平方向的夹角为 越大 小球的飞行时间越长 若保持水平速度v不变 斜面与水平方向的夹角为 越大 小球的飞行时间越短 若保持斜面倾角 不变 水平速度v越大 小球的飞行时间越长 若保持斜面倾角 不变 水平速度v越大 小球的飞行时间越短 AC 6 如图 从倾角为 的足够长斜面上的A点 先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出 第一次初速度为v1 球落到斜面上瞬时速度方向与斜面夹角为 1 第二次初速度为v2 球落到斜面上瞬时速度方向与斜面夹角 2 不计空气阻力 若v1 v2 则 1 2 填 例7 从某一高度平抛一物体 当抛出2s后它的速度方向与水平方向成45 角 落地时速度方向与水平方向成60 角 求 g 10m s2 1 抛出时的速度 2 落地时的速度 3 抛出点距地面的高度 4 水平射程 5 第二秒内的速度变化 例1 如图所示在倾角为 30 的斜坡顶端A处 沿水平方向以初速度v0 10m s抛出一小球 恰好落在斜坡脚的B点 求 1 小球在空中飞行的时间 2 AB间的距离 3 从抛出经多长时间小球与斜面间的距离最大 4 小球离斜面的最大高度 一 物体从斜面上抛出问题 例2 如图所示AB为斜面 BC为水平面 AB与BC的夹角为 从A点以水平初速度v0向右抛出一小球 其落点与A的水平距离为S1 若初速度为2v0 则落点与A的水平距离为S2 不计空气阻力 则S1 S2可能为 1 2 1 3 1 4 2 5 3 如图所示 两小球a b从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速率v0向左 向右水平抛出 分别落在两个斜面上 三角形的两底角分别为30 和60 则两小球a b运动时间之比为 A 1 3B 1 3C 3 1D 3 1 4 如图所示 斜面上O P Q R S五个点 距离关系为 从O点以v0的初速度水平抛出一个小球 不计空气阻力 小球落在斜面上的P点 若小球从O点以2v0的初速度水平抛出 则小球落在斜面上的 A Q点B S点C Q R两点之间D R S两点之间 B 例1 如图为一小球作平抛运动的频闪照片的一部分 图中背景方格的边长均为5cm 如果g取10m s2 求 1 则闪光的时间间隔是多少 2 平抛初速度是多少 4 求出抛出点O的坐标 3 求B点的竖直分速度 二 根据平抛轨迹求解物理量问题 2 在做研究平抛运动的实验时 让小球多次沿同一轨道运动 通过描点法画出小球平抛运动的轨迹 若用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长为L 小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a b c d所示 则小球平抛的初速度的计算式为v0 用L g表示 一个做平抛运动的物体 从运动开始发生水平位移为s的时间内 它在竖直方向的位移为d1 紧接着物体在发生第二个水平位移s的时间内 它在竖直方向发生的位移为d2 已知重力加速度为g 则平抛运动的物体的初速度为 A B C D ABD 三 类平抛问题 1 光滑斜面倾角 斜面长为l 斜面顶端有一小球沿斜面水平方向 以速度v0抛出 如图 小球滑到底端时 水平方向位移多大 2 光滑水平面上 一个质量为2kg的物体从静止开始运动 在前5S受到一个沿正东方向 大小为4N的水平恒力作用 从第5S末开始改受正北方向大小2N的水平恒力作用了10s 求物体在15s内的位移和15s末的速度 3 如图 水平面上有一直角坐标系 在原点处有一物块 其质量m 2kg 受到位于坐标平面内的三个共点力的作用而处于静止状态 其中F1 2N沿X轴正方向 F2 4N沿Y轴负方向 F3未知 从t 0时刻起 F1停止作用 到第2s末F1恢复作用 F2停止作用 求第4s末此物块的位置坐标 四 抛体相遇问题 1 子弹射出时具有水平初速度v0 1000m s 有五个等大的直径D 5cm的环悬着 枪口离环中心100m 且与第4个环的环心处在同一水平线上 如图 不计空气阻力 1 4 求 1 开枪时 细线被烧断 子弹能击中第几个环 2 开枪前0 1s 细线被烧断 子弹能击中第几个环 2 如图 在高H处有一个小球A 以速度v1水平抛出 与此同时 地面上有一个小球B 以速度v2竖直向上抛出 两球在空中相遇 求 1 从它们抛出到相遇所需的时间是多少 2 两球抛出时的水平距离是多少 1 如图 已知排球网高H 半场长L 扣球点高h 扣球点离网水平距离s 求水平扣球速度的取值范围 五 联系实际问题 2 如图所示 排球场总长为18m 设网的高度为2m 运动员站在离网3m远的线上正对网前竖直跳起把球水平击出 g取10m s2 1 设击球点的高度为2 5m 问球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界 2 若击球点的高度小于某值 那么无论球被水平击出时的速度多大 球不是触网就是出界 试求出此高度 3 一水平放置的水管 距地面高h l 8m 管内横截面积S 2 0cm2 有水从管口处以不变的速度v 2 0m s源源不断地沿水平方向射出 设出口处横截面上各处水的速度都相同 并假设水流在空中不散开 取重力加速度g 10m s2 不计空气阻力 求水流稳定后在空中有多少立方米的水 4 抛体运动在各类体育运动项目中常见 如乒乓球运动 现讨论乒乓球运动发球问题 设球台长2L 网高h 乒乓球反弹前后水平速度不变 竖直速度大小不变 方向相反 且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力 设重力加速度为