高考物理总复习 第4章 第2课时 平抛运动课件.pptVIP

第2课时平抛运动 导学目标 1 理解平抛运动的特点和性质 2 掌握研究平抛运动的方法并能推广到类平抛运动中 一 平抛运动1 如图1所示 用小锤击打弹性金属片 金属片把a球沿水平方向抛出 同时b球被松开 自由下落 a b两球同时开始运动 两球都同时落地 说明什么问题 答案 说明a球在竖直方向上做自由落体运动 将小铁球p q分别吸在电磁铁c d上 然后切断电源 使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道m n的下端射出 实验结果是两小铁球同时到达e处 发生碰撞 这个实验说明了什么问题 答案 说明p球与q球在水平方向上的运动是相同的 即匀速直线运动 3 试求以速度v0水平抛出的物体的运动轨迹方程 知识梳理 1 平抛运动 1 定义 以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在 作用下所做的运动 2 性质 平抛运动是加速度为g的 曲线运动 其运动轨迹是 3 平抛运动的条件 v0 0 沿 只受 作用 重力 匀加速 抛物线 水平方向 重力 思考 平抛运动的速度大小和方向都时刻改变 其轨迹为曲线 平抛运动可看作匀变速运动 其理论依据是什么 在相同时间内速度的改变有何规律 答案 判断物体做匀变速运动的依据是加速度是否恒定 若加速度恒定 则物体一定做匀变速运动 与物体运动的轨迹无关 因此平抛运动是匀变速运动 根据 v g t可以判断在相同时间内速度的改变是恒定的 二 斜抛运动 基础导引 1 在地面上以初速度v0 10m s斜向上与水平面成37 角抛出一物体 物体在水平方向和竖直方向做什么运动 经多长时间落地 落地点距抛出点多远 答案 水平方向做匀速运动 竖直方向做竖直上抛运动1 2s9 6m2 上题中 物体上升的最大高度是多少 在最高点速度为多少 答案 1 8m8m s 知识梳理 1 定义将物体用一定的初速度沿斜上方 或斜下方 抛出 物体只在 作用下所做的运动 2 运动性质加速度为 的匀变速曲线运动 轨迹为抛物线 重力 g 3 基本规律 以斜向上抛为例说明 如图4所示 斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动的合运动 1 水平方向 v0 x f合x 0 2 竖直方向 v0y f合y mg 考点解读 1 速度变化规律因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度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5所示 考点一平抛运动的深刻理解 2 位移的变化规律 1 任意相等时间间隔内 水平位移相同 即 x v0 t 2 连续相等的时间间隔 t内 竖直方向上的位移差不变 即 y g t2 3 平抛运动的两个重要推论推论 做平抛 或类平抛 运动的物体在任意时刻任一位置处 设其末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 例2小球做平抛运动的轨迹如图8所示 以a为原点作平面直角坐标系 测得ae eb间的水平距离ef db 0 4m 高度差y1 0 25m y2 0 35m 求小球抛出时的初速度大小和抛出点的坐标 跟踪训练1如图9所示 一小球自平台上水平抛出 恰好落在邻近平台的一倾角为 53 的光滑斜面顶端 并刚好沿光滑斜面下滑 已知斜面顶端与平台的高度差h 0 8m g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 则 1 小球水平抛出的初速度v0是多少 2 斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少 答案 1 3m s 2 1 2m 考点二类平抛运动 3 类平抛运动的求解方法 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 典例剖析 例3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10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 例4如图12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 求小球离开屋顶时的速度v的大小范围 g取10m s2 11 用极限分析法研究平抛运动中的临界问题 答案5m s v 13m s 方法提炼1 本题使用的是极限分析法 v0不能太大 否则小球将落在马路右侧 v0又不能太小 否则被围墙挡住而不能落在马路上 因而只要分析落在马路上的两个临界状态 即可解得所求的范围 2 从解答中可以看到 解题过程中画出示意图的重要性 它既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显露无遗 小球落在墙外的马路上 其速度最大值所对应的落点位于马路的外侧边缘 而其速度最小值所对应的落点却不是马路的内侧边缘 而是围墙的最高点p 这一隐含的条件只有在示意图中才能清楚地显露出来 跟踪训练3如