高中物理第五章第2节平抛运动讲义含解析新人教必修2.docx

1、平抛运动一、抛体运动 1 .定义:以一定的速比勿体抛出，如果物体只受重力作用，这时的运动叫做抛体运 动。2 .特点：物体只受重力作用,其加速度保持不变，为重力加速度。说明(1)抛体运动的分类：根据抛出时物体的初速度方向的不同，可以将抛体运动分为几种，如 平抛运动、斜抛运动、竖直上抛运动、竖直下抛运动等。(2)抛体运动的运动性质：做抛体运动的物体，加速度始终为重力加速度g,所以抛体运动为匀变速运动。 竖直上抛和竖直下抛运动是匀变速直线运动，其余的抛体运动是匀变速曲线运动。二、平抛运动1 .定义：初速度沿水平方向的抛体运动。2 .平抛运动的特点运动特点：初速度沿水平方向;受力特点：物体只受重力作用

2、。3 .平抛运动的研究方法4 .平抛运动的速度用平面直角坐标系描述平抛运动，如图所示:(1)水平方向的速度：(2)竖直方向的速度：Vy = gS(3)合速度的大小：v= x+v2y；vy gt合速度的方向：tan o = vx= vO（ 0为合速度方向与水平方向的夹角5 .平抛运动的位移6 1）水平位移：X= Vot o12（2）竖直位移：y= 2gt ovOt 2）+ 2>2；a表示合位移与水平方向之间的夹角）。g 2（3）合位移大小：1=x2+y2= Vy gt合位移的方向：tan 。= X= 2v0 （6.平抛运动的轨迹由 X = V1 20-说明平抛运动的规律沿直方向.初速度为零

3、且 只受重力，* 、自由落体通动,（sj -* 沿水平方向G 、具有初速度而 且不受力匀一直馒运动L平施运动可以分解为水平方向的, i匀速直线运动和竖直方向的自由 7 落体运动 、 * /判一判1 .平抛运动物体的速度、加速度都随时间增大（X）2 .平抛运动是曲线运动但不是匀变速运动（X）3 .平抛运动的物体初速度越大，落地时间越短（X）4 .做平抛运动的物体下落时，速度方向与水平方向的夹角9越来越大（V ）5 .如果下落时间足够长，平抛运动的物体的速度方向最终将变为竖直方向（X）三、一般的抛体运动 1 .定义：物体以一定的初速度斜向上或斜向下抛出，只受重力作用的运动。2.规律(1)水平方向：

4、以Vx= VoCOS 。做匀速直线运动。(2)竖直方向：以vy= v°sin H为初速度,做竖直上抛或竖直下抛运动。说明解决斜抛运动问题的基本方法同平抛运动一样，仍是将位移或速度分解成水平方向和竖直 方向的两个分矢量，利用直线运动规律求解。选一选多选关于斜上抛运动，下列说法中正确的是()A.物体抛出后，速度增大，加速度减小B.物体抛出后，速度先减小，再增大C.物体抛出后，加速度始终沿着切线方向D.物体抛出后，加速度保持不变解析：选BD由于物体抛出后，只受重力，加速度保持不变，故选项 C错误，D正确; 竖直方向物体先减速后加速，故速度先减小后增大，故 B正确，A错误。课堂互动区师*L

5、共研 突破也俎 > A t j * J9anLiDiRSlKL盘平我数切的理fh物体做平松运动的条件.平擞运 动的特点2 ,升平救至顽蜕律的比用知识点一对平抛运动的理解臭干撒叁箭1 .物体做平抛运动的条件(1)物体的初速度V。不等于零且沿水平方向。(2)它只受重力作用，两个条件必须同时具备。2 .平抛运动的特点(1)理想化特点物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用, 忽略空气阻力。(2)匀变速特点平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，这是抛体运动的共同特点，其中加速度与速 度方向不共线的抛体运动是一种匀变速曲线运动。(3)速度变化的特点 任意时

6、刻的速度水平分量均等于初速度Vo:任意相等时间间隔t内的速度变化量v=g t相同，方向恒为竖直向下。(4)位移变化规律任意相等时间间隔内，水平位移相同，即 x=v。 t；连续相等的时间间隔t内，竖直方向上的位移差相同，即y=g t2o典型例题例1.多选(2016 邢台高一检测)下列关于平抛运动的说法正确的是()A.平抛运动是非匀变速运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.做平抛运动的物体，每秒内速度的变化相同D.水平飞行的距离只与初速度大小有关解析 平抛运动只受重力的作用，加速度大小为 g，方向竖直向下，所以是匀变速曲 线运动，A错误，B正确；因为 v = g t ,所以做平抛运动的物体在相等的时

7、间内速度的 变化(包括大小和方向)相同，C正确；据 =-2得=" 水平位移 =。=y 2gt t V gx v t v v因此平抛运动的水平位移由初速度V。和下落高度y共同决定，D错误。答案BC点评平抛运动的性质15|加速度!一|加速度恒定|一大小和方向不断变化受万|一|运动过程中只受重力作用即时巩固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：选A在平抛运动中速度的变化量v=g t,所以每秒内的速度变化量大小都等于g的大小，方向都是竖直向下， A正确。知识点二对平抛运动规律的应用1 .运动

8、时间由于平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，有=1h 2gt 物体在空中的运动时间取决于下落高度h,与初速度v。无关。2 .水平位移由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，故平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离 X=ot= '户，即水平射程与初速度。和下落高度h有关，与其他因素无关。3 .落地速度根据平抛运动的两个分运动，可得落地速度的大小Vt =:v2x+ v2y#v20+ 2gh,落地速度也只与初速度v。和下落高度h有关。以。表示落地速度与x轴正方向间的夹角，有tan。ovx vO4 .两个重要推论1vPy gt gt 2t 平抛运动的偏角 。（即速度方向改变

9、的角度），如图所示，则tan 9 = vPxvO rvO 2t y二x2由此可知，从 O点水平抛出的物体，做平抛运动到 P点，物体就像是从 OB的中点A处 沿直线运动到P点一样。推论一：任意时刻的速度延长线必通过此时水平位移的中点。2倍。由上图可知tan推论二：任意时刻速度偏向角的正切值是位移偏向角的正切值的 y tan Ha = x= 2 ，即 tan 0 = 2tan a o典型例题例2. 一架装载救援物资的飞机，在距地面500 m的高处，以80 m/s的水平速度飞行。为了使 救援物资准确地投中地面目标，飞行员应在距目标水平距离多远的地方投出物资？ （不计空气阻力）解析如题图所示，在地面上

10、的观察者看来，从飞机上落下的物资在离开飞机前具有 与飞机相同的水平速度。由于不计空气阻力，物资在离开水平飞行的飞机后做平抛运动。12由H= 2gt得物资在空中飞行的时间设投出物资处距目标的水平距离为X,由于物资在水平方向做匀速运动，则 x=vt =o80X10 m = 800 m即飞行员应在距目标的水平距离为800 m远的地方投出救援物资。答案800 m点评研究平抛运动的一般思路(1)把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。(2)分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、分位移等，再合成得到平抛运动的速 度、位移等。这种处理问题的方法可以变曲线运动为直线运动，变复杂运

11、动为简单运动，使问题的解决过 程得到简化。即时巩固2.如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为30° ,到达B点时速度方向与水平方向的夹角为60° o(1)求质点在A、B位置的竖直分速度大小之比；(2)设质点的位移AB与水平方向的夹角为。，求tan。的值。解析：(1)设质点平抛的初速度为vo,在A、B点的竖直分速度分别为“vBy贝ij VAy= v（）tan 30 ° , VBy=v（）tan 60vAy 1解得一=-vBy 3(2)设从A到B所用的时间为t ,竖直位移和水平位移分别为y、xyvAy+ vBy则 tan 0

12、 = x，x= v（）t , y= 2'2S联立解得tan。= 3答案：（1）1 ： 3（2）3知识点三物理模型类平抛运动1 .运动建模当一种运动和平抛运动特点相似，即合力恒定且与初速度方向垂直的运动都可以称为类 平抛运动。2 .模型特点(1)初速度方向与合力方向垂直。(2)合力大小、方向均不变。3 .分析方法与平抛运动的处理方法一致，将运动分解成沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度 方向的由静止开始的匀加速直线运动。典型例题例3.如图所示，将质量为m的小球从倾角为。的光滑斜面上A点以速度vo水平抛出(vo CD),小球运动到B点，已知A点的高度为h。求小球到达B点时的速度大小及所用

13、时间。解析小球从 A点抛出后在斜面上做类平抛运动。由牛顿第二定律得mgs in 0 =ma小球沿水平方向做匀速直线运动，有 Vx= Vo小球在沿斜面向下的方向做初速度为零的匀加速直线运动，有小球到达B点时的速度大小vB=yv2x+ v2y联立以上各式得 vb = >/v20+ 2ghvy =at, sin 。= 2at答案 A/v20+ 2gh点评类平抛运动分析的三个方面(1)分析物体的初速度与受力情况，确定物体做类平抛运动的加速度，并明确两个分运 动的方向。(2)利用两个分运动的规律求解分运动的速度与位移。（3）根据题目的已知条件与未知条件充分利用运动的等时性、独立性、等效性。即时巩固

14、3. （2016 克拉玛依月考）质量为的飞机以水平速度。飞离跑道后逐渐上升，若飞机mV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1时，它的上升高度为 h,如图所示，（重力加速度为g）,求：飞机受到的升力大小；（2）在高度h处飞机的速度大小。解析：（1）飞机水平速度不变，则 =。1 vtat22hv20竖直方向加速度恒定 h=2消去t即得a= 12由牛顿第二定律知 F mg= maf 2hv21解得F= mg+ ma =咋1 + g（2）在高度h处，飞机竖直方向的速度2hv0vy= at =17 V -则速度

15、大小：v= v20+ v2y= vo 丫 1+ 12(2hv20>i4hT答案：(l)mgH I (2) vo a / H、 gl2 J V 12训练提能区达标练能力练学业水平小洌,让学 生趁热打帙消化所学. 既绿速度又练准度深下能力提升.提速 提能.每课一检测，步 步为首步步赢、学业水平达标1.多选关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是（）A.变加速运动B.匀变速运动C.匀速率曲线运动D.不可能是两个匀速直线运动的合运动解析：选BD平抛运动是水平抛出且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，A、C错误，B正确；平抛运动可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

16、动，D正确。2.多选（2016 贵阳高一检测）学校喷水池中的喷水口向两旁水平喷水，如图所示，若忽略空气阻力及水之间的相互作用，则（）喷水口A.喷水速度一定，喷水口越高，水喷得越远B.喷水速度一定，喷水口越高，水喷得越近C.喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远D.喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近解析：选AC水喷出后的水平距离x = vt = v （2h, v一定，h越大，水喷得越远，A0 o I0正确，B错误；h一定，V。越大，水喷得越远， C正确，D错误。3.关于斜抛运动的受力情况，下列说法中正确的是（）A.上升过程中，受力越来越小B.下降过程中，受力越来越大C.在最高点，受力为零D.在任何位置的受力情况都一样解析：选D 抛体运动是指将物体以一定的初速度向空中抛出，物体仅在重力作用下的运动，在任何位置的受力情况都一样，D正确。4. （2016 赣州月考）从沿水平方向匀速飞行的直升机上向外自由释放一物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（）A.从飞机上看，物体静止B.从飞机上看，物体始终在飞机的后方C.从地面上看，物体做平抛运动D.从地面上看，物体做自由落体运动解析：选C 由于惯性，物体被自由释放后，水平方向仍具有与飞机相同的速度，