第2课时 抛体运动学案及习题.doc

河北阜城中学 高三物理组 2012.9.1第2课时 抛体运动的规律及其应用基础知识回顾1平抛运动（1）定义：将一物体水平抛出，物体只在重力作用下的运动。（2）性质：加速度为g的匀变速曲线运动，运动过程中水平速度不变，只是竖直速度不断增大，合速度大小、方向时刻改变。（3）研究方法：将平抛运动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，分别研究两个分运动的规律，必要时再用运动合成方法进行合成。图4-2-1（4）规律：设平抛运动的初速度为，建立坐标系如图1.速度、位移：水平方向： ，竖直方向： ，合速度（秒末的速度）：，方向：合位移（秒末的位移）：方向： 2.运动时间：由得：（t由下落高度y决定）3.轨迹方程：（在未知时间情况下应用方便）4.可独立研究竖直分运动：a连续相等时间内竖直位移之比为：（n=1，2，3，）b连续相等时间内竖直位移之差为：5.一个有用的推论：平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。v0vtv0vyA O BD C图4-2-2证明：设时间t内物体的水平位移为s，竖直位移为h，则末速度的水平分量，而竖直分量， ，所以有2斜抛运动：（1）将物体斜向射出，在重力作用下，物体作曲线运动，它的运动轨迹是抛物线，这种运动叫做“斜抛运动”。图4-2-3（2）性质：加速度为g的匀变速曲线运动。根据运动独立性原理，可以把斜抛运动看成是作水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动的合运动来处理。取水平方向和竖直向上的方向为x轴和y轴，则这两个方向的初速度分别是：v0x=v0cos，v0y=v0sin重点难点例析一、平抛物体运动中的速度变化水平方向分速度保持vx=v0，竖直方向，加速度恒为g，速度vy=gt，从抛出点看，每隔t时间的速度的矢量关系如图4-2-3所示这一矢量关系有两个特点：1任意时刻v的速度水平分量均等于初速度v0；2任意相等时间间隔t内的速度改变量均竖直向下，且【例1】物体在平抛运动的过程中，在相等的时间内，下列物理量相等的是 ( )A速度的增量 B加速度 C位移 D平均速度l 拓展用闪光照相方法研究平抛运动规律时，由于某种原因，只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置（见图4-2-4）若已知闪光时间间隔为t=0.1s，则小球运动中初速度大小为多少？小球经B点时的竖直分速度大小多大？g取10ms2，每小格边长均为L=5cm图4-2-4二、类平抛运动平抛运动的规律虽然是在地球表面重力场中得到的，同样适用于月球表面和其他行星表面的平抛运动也适用于物体以初速度v0运动时，同时受到垂直于初速度方向，大小、方向均不变的力F的作用情况例如带电粒子在电场中的偏转运动、物体在斜面上的运动以及带电粒子在复合场中的运动等等解决此类问题要正确理解合运动与分运动的关系。4-2-5【例2】如图4-2-5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，求：（1）小球沿斜面滑到底端时水平位移S；（2）小球到达斜面底端时的速度大小。（g取10 m/s2） l 拓展在真空中速度为v6.4107米秒的电子束连续地射入两平行极板间，极板长度为L8.010-2米，间距为d5.010-3米。两极板不带电时，电子束将沿两极板之间的中线通过。在两极板上加一50赫兹的交变电压如果所加电压的最大值U0超过某一值Uc时，将出现以下现象：电子束有时能通过两极板，有时间断不能通过。求Uc的大小.三、斜抛运动物体的射程和射高斜抛运动的规律：a速度： b轨迹方程： d抛射体所能到达的最大高度为：e其到达最高点所需的时间：f抛射体的最大射程为：【例3】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Dv0很大，射高和射程可能很小l 拓展物体做斜向上抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度(取向上为正)随时间变化的图象如图4-2-6，正确的是vyvyv0- v0- v0v0BOOtOtAOvytCvytD4-2-6四、平抛运动规律的应用平抛运动可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动物体在任一时刻的速度和位移都是两个分运动对应时刻的速度和位移的矢量和解决与平抛运动有关的问题时，应充分注意到二个分运动具有独立性，互不相干性和等时性的特点，并且注意与其它知识的结合点Ahv04-2-7【例3】如图4-2-7所示，一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为=30的斜面连接，一小球以V0=5m/s的速度在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取g=10m/s2）。第2课时 抛体运动 课时训练1关于平抛运动，下列几种说法不正确的是( )A.平抛运动是一种匀变速曲线运动B.平抛运动的落地时间与初速度大小无关C.平抛运动的水平位移与抛出点的高度无关D.平抛运动在相等时间内速度的变化相等2飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，不计空气阻力，在某一时刻让A物落下，相隔1s又让B物体落下，在以后运动中关于A物体与B物体的位置关系，正确的是( )A.物A在物B的前下方B.物A在物B的后下方C.物A在物B的正下方5m处D.以上说法都不正确3从一架匀速飞行的飞机上每隔相等的时间释放一个物体，这些物体在空中的运动情况是(空气的阻力不计)( )A地面的观察者看到这些物体在空中排列在抛物线上，它们做平抛运动B地面的观察者看到这些物体在空中排列在一直线上，它们都做平抛运动C飞机上的观察者看到这些物体在空中排列在抛物线上，它们都做自由落作运动D飞机上的观察者看到这些物体在空中排列在一直线上，它们都做自由落体运动4物体以速度v0水平抛出，若不计空气阻力，当其竖直分位移与水平分位移相等时( )A竖直分速度等于水平分速度 B即时速度大小为C运动的时间为2v0/g D运动的位移为4-2-105如图所示，物体1从高H处以初速度v1平抛，同时物体2从地面上以速度v2竖直上抛，不计空气阻力，若两物体恰能在空中相遇，则( )A两物体相遇时距地面的高度为H/2B从抛出到相遇所用的时间为H/v2C两物体抛出时的水平距离为Hv1/v2D两物体相遇时速率一定相等6一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，不计空气的阻力，则物体在空中飞行的时间为( )A B C D7一足球运动员开出角球，球的初速度是20 m/s，踢出时和水平面的夹角是37，如果球在飞行过程中，没有被任何一名队员碰到，空气阻力不计，落点与开出点之间的距离为( )A38.4 m B19.2 m C76.8 m D153.6 m8在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则()A垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定B垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定9在平直公路上加速行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪了两次光，得到清晰的两张照片第一次闪光时，小球恰好释放，第二次闪光时小球刚好落地若想确定在照相机两次闪光的时间间隔内汽车的初速度大小，需通过照片获得哪些信息(已知当地的重力加速度大小为g，相片中像的放大率为k，不计空气阻力)()A照相机两次闪光的时间间隔内小球移动的竖直距离B照相机两次闪光的时间间隔内汽车前进的距离C照相机两次闪光的时间间隔内小球移动的水平距离D照相机距离地面的高度10(2010南阳模拟)如图所示，一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行，发现地面目标P后开始瞄准并投掷炸弹，若炸弹恰好击中目标P，则(假设投弹后，飞机仍以原速度水平匀速飞行不计空气阻力)()A此时飞机正在P点正上方B此时飞机是否处在P点正上方取决于飞机飞行速度的大小C飞行员听到爆炸声时，飞机正处在P点正上方D飞行员听到爆炸声时，飞机正处在P点偏西一些的位置11玉树大地震，牵动了全国人民的心一架装载救灾物资的直升飞机，以10 m/s的速度水平飞行，在距地面180 m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则()A物资投出后经过6 s到达地面目标B物资投出后经过18 s到达地面目标C应在距地面目标水平距离60 m处投出物资D应在距地面目标水平距离180 m处投出物资12(2010江门调研)如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道O是圆弧的圆心，1是OA与竖直方向的夹角，2是BA与竖直方向的夹角，则()A.2 Btan 1tan 22C.2 D.213(2008全国高考)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() Atan sin Btan cos Ctan tan Dtan 2tan 14(2010皖南八校模拟)将小球从如图所示的阶梯状平台上以4 m/s的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为1 m，取g10 m/s2，小球抛出后首先落到的台阶是()A第一级台阶 B第二级台阶C第三级台阶 D第四级台阶15如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时，木板开始做自由落体运动若木板开始运动时，cd边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是() ABCD 16A、B两球同时从距地面h15 m处的同一点抛出，初速度大小均为v010 m/s，A球竖直向下抛，B球水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)A球经多长时间落地？(2)A球落地时，A、B两球间的距离为多大？17(2010天津理综)如图所示，在高为h的平台边缘水平抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g.若两球能在空中相遇，则小球A的初速度vA应大于_，A、B两球初速度之比为_18一物体在光滑水平面上运动，它的x方向和y方向的两个运动的速度一时间图象如图所示(1)判断物体的运动性质；(2)计算物体的初速度；(3)计算物体在前3 s内和前6 s内的位移19.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v010 m/s抛出一小球，恰好落在斜坡的B点，取重力加速度g10 m/s2，求：(1)小球在空中飞行的时间；(2)AB间的距离；(3)从抛出开始经多长时间小球与斜面间的距离最大20(2010全国)一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为() Atan B2tan C. D.21.如图所示，一人站在