江苏高考物理二轮总复习 专题4 第1课时 抛体运动课件.pptVIP

第1课时抛体运动 专题四恒力作用下的曲线运动 2010年全国卷i 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4 1 1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 b c tand 2tan 图4 1 1 a 解析 如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角 有 则下落高度与水平射程之比为 b项正确 答案 b 命题解读 平抛运动为两大典型曲线运动之一 解决时所蕴含的合成分解思想是我们处理曲线运动的总则 平抛运动从理解能力 分析能力和应用知识的能力角度都便于命题 利于选拔 因此成为每年高考的热点 热点一力与物体的运动关系 例1 如图所示 质量m 4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点o 先用沿 x轴方向的 力f1 8n作用了2s 然后撤去f1 再用沿 y方向的力f2 24n作用了1s 则质点在这3s内的轨迹为 解析 质点在f1的作用下由静止开始从坐标系的原点o沿 x轴方向加速运动 加速度a1 末速度为v1 a1t1 4m s 对应位移x1 m 到2s末撤去f1再受到沿 y方向的力f2的作用 物体在 x轴方向匀速运动 x2 v1t2 4m 在 y方向加速运动 y方向的加速度a2 6m s2方向向上 速度v2 a2t2 6m s 对应的位移y 3m 物体做曲线运动 所以d项正确 规律方法 物体运动的性质由加速度决定 加速度为零时物体静止或做匀速运动 加速度恒定时物体做匀变速运动 加速度变化时物体做变加速运动 物体运动的轨迹 直线还是曲线 则由物体的速度和加速度的方向关系决定 速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动 速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动 两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动 这决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线 如图4 1 2所示 常见的类型有 1 a 0 匀速直线运动或静止 2 a恒定 性质为匀变速运动 分为 v a同向 匀加速直线运动 v a反向 匀减速直线运动 v a成角度 匀变速曲线运动 轨迹在v a之间 方向逐渐向a的方向接近 但不可能达到 3 a变化 性质为变加速运动 如简谐运动 加速度大小 方向都随时间变化 变式练习 如图4 1 3所示 在一次救灾工作中 一架沿水平直线飞行的直升机a 用悬索 重力可忽略不计 救护困在湖水中的伤员b 在直升机a和伤员b以相同的水平速度匀速运动的同时 悬索将伤员吊起 在某一段时间内 a b之间的距离以l h t2 式中h为直升机a离地面的高度 各物理量的单位均为国际制单位 规律变化 则在这段时间内关于物体b的受力情况和运动轨迹正确的是哪个图 图4 1 3 解析 伤员b参与了两个方向的运动 一个是水平方向上的匀速直线运动 另一个是竖直方向上的运动 由竖直方向a b间的距离l h t2可知 a b间距离匀加速减小 因此 物体b在竖直方向做匀加速直线运动 两个运动的合运动为匀变速曲线运动 所以正确选项为a 热点二小船渡河问题 例2 2011 江苏卷 如图4 1 4所示 甲 乙两同学从河中o点出发 分别沿直线游到a点和b点后 立即沿原路线返回到o点 oa ob分别与水流方向平行和垂直 且oa ob 若水流速度不变 两人在静水中游速相等 则他们所用时间t甲 t乙的大小关系为 a t甲 t乙b t甲 t乙c t甲 t乙d 无法确定 图4 1 4 规律方法 解决小船渡河问题的流程如下图所示 变式练习 甲 乙两船在同一条河流中同时开始渡河 河宽为h 河水流速为v0 划船速度均为v 出发时两船相距h 甲 乙两船船头均与河岸成60 角 如图4 1 5所示 已知乙船恰好能垂直到达对岸a点 则下列判断正确的是 a 甲 乙两船到达对岸的时间不同b v 2v0c 两船可能在未到达对岸前相遇d 甲船也在a点靠岸 图4 1 5 热点三平抛运动 例2 将一个小球以速度v水平抛出 抛出点不固定 要使小球能够垂直打在一个斜面上 且斜面与水平方向的夹角为 如图4 1 4所示 那么下列说法中正确的是 图4 1 4 a 若保持水平速度v不变 斜面与水平面间的夹角 越大 小球的飞行时间越长b 若保持水平速度v不变 斜面与水平面间的夹角 越大 小球的飞行时间越短c 若保持斜面与水平面间的夹角 不变 水平速度v越大 小球的飞行时间越长d 若保持斜面与水平面间的夹角 不变 水平速度v越大 小球的飞行时间越短 解析 由于小球做平抛运动 则其飞行过程中任一时刻它的速度都是由水平方向上的v和竖直方向上的vy gt合成的 而题干中要求小球垂直撞击 故满足tan 因此在保持水平速度v不变时 斜面与水平面间的夹角 越大 小球的飞行时间越短 在保持斜面与水平面间的夹角 不变时 水平速度v越大 小球的飞行时间越长 故正确选项为bc 答案 bc 规律方法 当物体受到的合力为恒力 大小恒定 方向不变 时 物体做匀变速曲线运动 如平抛运动 平抛运动的处理方法 平抛运动可以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 图4 1 5 平抛运动的速度变化和重要推论 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 从抛出点起 每隔 t时间的速度的矢量关系如图4 1 5所示 这一矢量关系有两个特点 任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0 任意相等时间间隔 t内的速度改变量均竖直向下 且 v vy g t 平抛物体任意时刻瞬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 连续相等时间内竖直位移之比为1 3 5 连续相等时间t内竖直位移之差为 y gt2 2n 1 n 1 2 3 变式练习 2010 湖北六校统考 如图4 1 8所示 摩托车演员做特技表演 当到达高台底端时关闭油门 从底端以初速度v0 20m s冲上顶部水平的高台 然后从顶部水平飞出 不计空气阻力 摩托车和人落到缓冲垫上 图中未画出 摩托车落地速度大小为v 10m s 已知平台顶部距缓冲垫的高度为h 10m g 10m s2 试求摩托车和人飞行的水平距离 结果取两位有效数字 图4 1 8 热点四平抛运动中的极值问题 例4 2011 枣阳一中期末 2008年上海网球大师杯赛于11月16日落下帷幕 塞尔维亚的 当红炸子鸡 德约科维奇第三次捧杯 如图4 1 9为德大师将球在边界处正上方水平向右击出 球刚好过网并落在图中位置 不计空气阻力 相关数据如图 下列说法中正确的是 图4 1 9 a 击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1 1 8h2b 若保持击球高度不变 球的初速度v0只要不大于 一定落在对方界内c 任意降低击球高度 仍大于h2 只要击球速度合适 球一定能落在对方界内d 任意增加击球高度 只要击球速度合适 球一定能落在对方界内 规律方法 平抛运动在现实生活中有广泛的应用 这些应用性问题中 往往会涉及临界问题 关于临界的表现主要体现为水平位移的临界和竖直高度的临界 在应对平抛运动中的临界问题要抓住三点 1 明确平抛运动的基本公式 2 确定临界点 3 确定临界轨迹 在轨迹示意图中寻找几何关系 变式练习 我国射击运动员曾多次在国际大赛中为国争光 在2008年北京奥运会上又夺得射击冠军 我们以打靶游戏来了解射击运动 某人在塔顶进行打靶游戏 如图4 1 10所示 已知塔高h 45m 在与塔底部水平距离为x处有一电子抛靶装置 圆形靶可被竖直向上抛出 初速度为v1 且大小可以调节 当该人看见靶被抛出时立即射击 子弹以v2 100m s的速度水平飞出 不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间 且忽略空气阻力及靶的大小 取g 10m s2 1 当x的取值在什么范围时 无论v1多大靶都不能被击中 2 若x 200m v1 15m s时 试通过计算说明靶能否被击中 图4 1 10 命题预测 如图4 1 11所示 在竖直放置的半圆形容器的中心o点分