【名师导学】2014高考物理一轮 4.2平抛物体运动规律及其应用课件

第2节平抛物体的运动规律及其应用 1 性质 是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动 轨迹是 水平方向和竖直方向的两个分运动同时存在 互不影响 具有独立性 2 条件 同时满足 1 v0 0 沿水平方向 2 只受重力作用 一条抛物线 一 平抛运动的性质和条件 1 研究方法 运动的合成与分解 将平抛运动分解为水平方向的运动和竖直方向的运动 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 2 运动规律 设平抛运动的初速度为v0 建立坐标系如图所示 匀速直线 自由落体 二 平抛运动的研究方法和运动规律 gt 例1 2012福建 如图 置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动 当转速达到某一数值时 物块恰好滑离转台开始做平抛运动 现测得转台半径R 0 5m 离水平地面的高度H 0 8m 物块平抛落地过程水平位移的大小s 0 4m 设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取重力加速度g 10m s2求 1 物块做平抛运动的初速度大小v0 2 物块与转台间的动摩擦因数 题型一 平抛规律的应用 方法与知识感悟 平抛运动问题要么分解速度 要么分解位移 一定能使问题得到解决 只是问题可能会隐含一定的速度条件或位移条件 要注意挖掘这些条件 对平抛运动的分解不是惟一的 可借用斜抛运动的分解方法研究平抛 即要灵活合理地运用运动的合成与分解解决曲线运动 研究平抛运动的基本思路是 1 涉及落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系 2 涉及末速度的大小和方向问题的 一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系 3 要注意挖掘和利用好合运动 分运动及题设情景之间的几何关系 例2抛体运动在各类体育运动项目中很常见 如乒乓球运动 现讨论乒乓球发球问题 设球台长2L 网高h 乒乓球反弹前后水平分速度不变 竖直分速度大小不变 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g 题型二 平抛运动的临界问题 1 若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出 落在球台的P1点 如图中实线所示 求P1点距O点的距离x1 2 若球在O点正上方以速度v2水平发出 恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点 如图中虚线所示 求v2的大小 3 若球在O点正上方水平发出后 球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处 求发球点距O点的高度h3 思路点拨 找出轨迹中的几个关键点 画出轨迹 确定水平位移和竖直位移是解题的关键 方法与知识感悟 解决有关临界问题的实际问题时 首先应善于根据运动情景构建物理模型 生活中的许多抛体运动在忽略空气阻力的情况下都可以看作平抛运动 如 乒乓球 排球 铅球 飞镖等等物体的运动 分析临界条件 养成画图的良好解题习惯 解决本题的两个关键点为 1 确定临界轨迹 并画出轨迹示意图 2 找出临界轨迹所对应的水平位移和竖直位移 例3a b两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出 a在竖直平面内运动 落地点为P1 b沿光滑斜面运动 落地点为P2 P1和P2在同一水平面上 如图 不计空气阻力 则下列说法中正确的是 A a b的运动时间相同B a b沿x轴方向的位移相同C a b落地时的速度大小相同D a b落地时的速度相同 题型三 类平抛运动问题 思路点拨 分析物体所受的合外力是否为恒力 其方向是否与初速度方向垂直 确定是否为类平抛运动 再将运动分解为沿初速度方向和沿合外力方向处理 答案 C 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 4 类平抛运动问题的求解思路 1 根据物体受力特点和运动特点判断该问题属于类平抛运动问题 2 求出物体运动的加速度 3 根据具体问题选择用常规分解法还是特殊分解法求解 1 做平抛运动的物体 每秒的速度增量总是 A 大小相等 方向相同B 大小不等 方向不同C 大小相等 方向不同D 大小不等 方向相同 解析 因为平抛运动的运动性质为匀变速曲线运动 其加速度是恒定不变的 即速度的变化率是恒定不变的 再根据平抛运动的特点 水平方向做匀速运动 竖直方向做自由落体运动 合外力为重力 合加速度为重力加速度 故每秒速度的增量大小恒定不变 方向沿竖直方向 A选项正确 A 2 如图 从倾角为 的足够长的斜面顶端水平抛出一个小球 小球落在斜面上某处 关于小球落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角 下列说法正确的是 A 夹角 不可能等于90 B 夹角 随初速度增大而增大C 夹角 随初速度增大而减小D 夹角 与初速度大小无关 AD 3 在光滑的水平面内 一质量m 1kg的质点以速度v0 10m s沿x轴正方向运动 经过原点后受一沿y轴正方向上的水平恒力F 15N作用 直线OA与x轴成 37 如图所示曲线为质点的轨迹图 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点 质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标 2 质点经过P点的速度大小 巩固基础 D 2 平抛物体的运动规律可以概括为两点 水平方向做匀速直线运动 竖直方向做自由落体运动 为了研究平抛物体的运动 可进行如下实验 如图所示 用小锤打击弹性金属片 A球就水平飞出 同时B球被松开 做自由落体运动 两球同时落到地面 这个实验 A 只能说明上述规律中的第 条B 只能说明上述规律中的第 条C 不能说明上述规律中的任何一条D 能同时说明上述两条规律 B 解析 本实验只能验证平抛运动在竖直方向是自由落体运动 不能验证平抛运动的水平运动是匀速直线运动 3 取稍长的细杆 其一端固定一枚铁钉 另一端用羽毛做一个尾翼 做成A B两只飞镖 将一软木板挂在竖直墙壁上 作为镖靶 在离墙壁一定距离的同一处 将它们水平掷出 且抛出时细杆成水平状态 不计空气阻力及飞镖的插入时间 两只飞镖插在靶上的状态如图所示 侧视图 则下列说法中正确的是 A B镖到达靶时的速度方向与A镖到达靶时的速度方向相同B A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大C B镖的运动时间比A镖的运动时间长D A镖的质量一定比B镖的质量大 BC 4 如图所示 斜面上有a b c d四个点 ab bc cd 从a点以初动能Ek0水平抛出一个小球 它落在斜面上的b点 动能为Ek 若小球从a点以初动能2Ek0水平抛出 不计空气阻力 则下列判断正确的是 A 小球可能落在d点与c点之间B 小球一定落在c点C 小球落在斜面的速度方向与斜面的夹角增大D 小球落在斜面上的动能为2Ek BD 5 图中AB为斜面 BC为水平面 从A点以水平速度v0抛出一小球 其落点到A的水平距离为x1 从A点以水平速度3v0抛出小球 其落点到A的水平距离为x2 不计空气阻力 则x1 x2可能等于 A 1 3B 1 6C 1 9D 1 12 ABC 提升能力 6 2012全国新课标 如图 x轴在水平地面内 y轴沿竖直方向 图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a b和c的运动轨迹 其中b和c是从同一点抛出的 不计空气阻力 则 A a的飞行时间比b的长B b和c的飞行时间相同C a的水平速度比b的小D b的初速度比c的大 BD 7 如图所示 在地面上方的A点以Ek1 3 0J的初动能水平抛出一小球 小球刚要落地时的动能Ek2 7 0J 落地点在B点 不计空气阻力 则A B两点的连线与水平面间的夹角为 A 30 B 37 C 45 D 60 A 8 如图所示 一架在2000m高空以200m s的速度水平匀速飞行的轰炸机 要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B 已知山高720m 山脚与山顶的水平距离为1000m 若不计空气阻力 g取10m s2 则投弹的时间间隔应为 A 4sB 5sC 9sD 16s C 9 如图 某同学把一个小球在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为v1 v2 v3 不计空气阻力 打在挡板上的位置分别是B C D 且AB BC CD 1 3 5 v1 v2 v3之间的正确关系是 A v1 v2 v3 3 2 1B v1 v2 v3 5 3 1C v1 v2 v3 6 3 2D v1 v2 v3 9 4 1 C 10 2012四川 某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动 质量分别为mA和mB的A B小球处于同一高度 M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影 用小锤打击弹性金属片 使A球沿水平方向飞出 同时松开B球 B球自由下落 A球落到地面N点处 B球落到地面P点处 测得mA 0 04kg mB 0 05kg B球距地面的高度是1 225m M N点间的距离为1 500m 则B球落到P点的