物理必修二拋體運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié).doc

物理必修二第一單元知識(shí)點(diǎn)總結(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解-課文知識(shí)點(diǎn)解析合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1.等時(shí)性：從時(shí)間方面看，合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)結(jié)束，即同時(shí)性.2.等效性：合運(yùn)動(dòng)是由各分運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的總運(yùn)動(dòng)效果，合運(yùn)動(dòng)與各分運(yùn)動(dòng)總的運(yùn)動(dòng)效果可以相互替代，即等效性.也就是說，合運(yùn)動(dòng)的位移s合、速度v合和加速度a合分別等于對應(yīng)各分運(yùn)動(dòng)位移s分、速度v分、加速度a分的矢量和.3、獨(dú)立性（independence of motion）一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中的任一個(gè)運(yùn)動(dòng)并不因?yàn)橛衅渌\(yùn)動(dòng)而有所改變，合運(yùn)動(dòng)是這些相互獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)的疊加，這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，或叫做運(yùn)動(dòng)的疊加原理.各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，各自產(chǎn)生效果（v分、s分）互不干擾.整體的合運(yùn)動(dòng)是各分運(yùn)動(dòng)決定的總效果（v合、s合），它替代所有的分運(yùn)動(dòng)（等效性），合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間相同（同時(shí)性）.運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成（composition of motion）1.含義：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成.2.遵循的法則平行四邊形定則.3.合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)由分運(yùn)動(dòng)性質(zhì)決定.（1）兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng).（2）兩個(gè)初速度均為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（加速度大小不同）的合運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng).（3）在同一直線上的兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng).（4）不在同一直線上的一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和另一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).（5）不在同一直線上的兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，其性質(zhì)由合加速度的方向與合初速度的方向的關(guān)系決定.（既和運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)）（6）豎直上拋物體的運(yùn)動(dòng)可看作是由豎直向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)合成的.豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)-課文知識(shí)點(diǎn)解析豎直下拋運(yùn)動(dòng)一、定義把物體以一定的初速度v0沿著豎直方向向下拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直下拋運(yùn)動(dòng).二、條件1.初速度豎直向下.2.只受重力作用.三、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).由于豎直下拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度a=g，豎直向下，初速度豎直向下，故物體的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng).四、規(guī)律1.速度公式：v=v0+gt2.位移公式：s=v0t+gt2從公式可以看出豎直下拋運(yùn)動(dòng)可看作勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng).豎直上拋運(yùn)動(dòng)一、定義把物體以一定的初速度v0沿著豎直方向向上拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng).二、條件1.初速度豎直向上.2.只受重力作用.三、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)初速度v00、加速度a=g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)（通常規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较颍┧摹⒇Q直上拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1.速度公式：vt=v0gt2.位移公式：h=v0tgt23.速度位移關(guān)系：vt2v02=2gh五、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn)1.上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t=v0/g已知最高點(diǎn)vt=0，由vt=v0gt知：0=v0gt，所以，達(dá)最高點(diǎn)時(shí)間t=.2.上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間與回落到拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等.落回到拋出點(diǎn)的速度與拋出時(shí)速度大小相等，方向相反，上升過程與下落過程具有對稱性，注意利用其運(yùn)動(dòng)的對稱性解決問題有時(shí)很方便，對對稱性的理解如圖131所示，小球自A點(diǎn)以初速度v0豎直上拋，途經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)C，自C點(diǎn)下落途經(jīng)B點(diǎn)（B與B在同一位置），最后回到拋出點(diǎn)A（A與A在同一位置），則vB與vB大小相等、方向相反，B到C與C到B的時(shí)間關(guān)系為tBC=，圖1313.上升的最大高度：s=因?yàn)樽罡唿c(diǎn)vt=0，由vt2v02=2gs得s=.六、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理方法1.分段法：上升過程是a=g、vt=0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，下落階段是自由落體運(yùn)動(dòng).2.整體法：將全過程看作是初速度為v0、加速度是g的勻變速直線運(yùn)動(dòng).上述三個(gè)基本規(guī)律直接用于全過程.平拋物體的運(yùn)動(dòng)-課文知識(shí)點(diǎn)解析一、定義將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng).二、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件1.初速度沿水平方向.2.僅受重力作用.三、受力分析、運(yùn)動(dòng)分析做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，重力恒定不變（大小和方向始終不變），重力產(chǎn)生的加速度大小、方向恒定不變.重力和初速度不在同一直線上，故平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng).四、平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)勻變速曲線運(yùn)動(dòng).平拋運(yùn)動(dòng)的分解一、平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng).平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律將物體的拋出點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)O，取水平初速方向?yàn)閤軸，豎直向下為y軸，質(zhì)點(diǎn)拋出后t時(shí)刻的位置坐標(biāo)為A（x，y），速度為v，如圖141所示圖141一、水平方向：vx=v0x=v0t二、豎直方向：vy=gty=gt2三、物體的合速度v=v與水平方向夾角為tan=vy/v0=gt/v0物體的合位移s=s與水平方向夾角為tan=y/x=gt/2v0隨著時(shí)間推移，vy逐漸增大，x位移、y位移及合速度v、合位移s均逐漸增大，并且夾角、也隨之改變，且總有.四、物體運(yùn)動(dòng)的軌跡由x=v0t和y=gt2可得y=x2，這就是平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡方程.五、平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間和水平距離由于分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間只受下降的距離y的限制，即飛行時(shí)間只由豎直分運(yùn)動(dòng)（自由落體運(yùn)動(dòng)）決定，與水平分運(yùn)動(dòng)無關(guān)，飛行時(shí)間為t=，只要做平拋運(yùn)動(dòng)的物體下降的距離相同，無論初速度和質(zhì)量如何，其飛行時(shí)間都相同.但是，飛行的水平距離x則跟水平方向的初速度v0和下降的距離都有關(guān)，水平距離為x=v0t=v0.斜拋物體的運(yùn)動(dòng)-課文知識(shí)點(diǎn)解析一、定義將物體用一定的初速度沿斜上方拋出去，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng).二、做斜拋運(yùn)動(dòng)的條件1.初速度不為零，且與水平方向成一定角度（90）.2.只受重力作用.三、運(yùn)動(dòng)分析在不計(jì)空氣阻力的情況下，斜拋運(yùn)動(dòng)中物體所受的外力僅有重力.重力的方向是豎直向下的，跟物體的速度方向不在一條直線上，故做曲線運(yùn)動(dòng).斜拋運(yùn)動(dòng)的分解一、斜拋運(yùn)動(dòng)可以看作是一個(gè)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)豎直方向上的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).圖151二、斜拋運(yùn)動(dòng)也可以分解為一個(gè)沿v0方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)沿豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng).斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.位置坐標(biāo)在拋出后t秒末的時(shí)刻，物體的位置坐標(biāo)為x=v0costy=v0sintgt22.速度規(guī)律：物體的速度分量為vx=v0cosvy=v0singt其速度分量隨時(shí)間變化的圖象如圖152所示.圖152速度的大小可由下式求得：v=速度的方向與水平方向的夾角由下式?jīng)Q定：tan=斜拋物體的軌道方程由斜拋運(yùn)動(dòng)的參數(shù)方程x=v0costy=v0sintgt2消去t，可求得y=xtan或者：y=xtan（1+tan2）.射程與射高一、定義在斜拋運(yùn)動(dòng)中，從物體被拋出的地點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離叫射程.從拋出點(diǎn)的水平面到物體運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)的高度叫射高.從物體被拋出到落地所用的時(shí)間叫飛行時(shí)間.二、飛行時(shí)間、射高、射程的定量研究1.飛行時(shí)間：斜拋物體從被拋出到落地，在空中的飛行時(shí)間T可以根據(jù)位置坐標(biāo)方程求得，因?yàn)楫?dāng)t=T時(shí)，y=0，則v0sinTgT2=0解得T=. （A）2.射高：用Y表示，顯然射高等于豎直上拋分運(yùn)動(dòng)的最大高度，即Y=. （B）3.射程：用X表示，由水平方向分運(yùn)動(dòng)的位移公式，可得射程為X=v0cosT=.以上三式表明，斜拋物體飛行時(shí)間、射高和射程均由拋射的初始量v0、所決定，只要初速度v0的大小和方向已經(jīng)確定，那么該斜拋物體的飛行時(shí)間T、射高Y、射程X也就唯一確定了.彈道曲線（ballisticcurve）一、定義當(dāng)物體以一定速度斜拋出去，在空氣中實(shí)際飛行的軌跡.二、特點(diǎn)彈道曲線不是拋物線.這與物體在空氣中所受阻力情況有關(guān).*經(jīng)典例題：【例1】如圖1210所示，在河岸上利用定滑輪拉繩索使小船靠岸，拉繩速度大小為v1.當(dāng)船頭的繩索與水平面夾角為時(shí)，船的速度為多大？解析：解法一：船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水平運(yùn)動(dòng)，它產(chǎn)生的實(shí)際效果可以O(shè)點(diǎn)為例說明：一是O點(diǎn)沿繩的收縮方向的運(yùn)動(dòng)，二是O點(diǎn)繞A點(diǎn)沿順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，船的實(shí)際速度v可分解為船沿繩方向的速度v1和垂直于繩的速度v2，如圖1210所示.圖1210由圖可知：v=.【例2】小船在200 m寬的河中橫渡，水流速度為2 m/s，船在靜水中的航速是4 m/s，求：（1）當(dāng)小船的船頭始終正對對岸時(shí)，它將在何時(shí)、何處到達(dá)對岸？（2）要使小船到達(dá)正對岸，應(yīng)如何行駛？耗時(shí)多少？解析：小船參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，隨水漂流和船在靜水中的運(yùn)動(dòng).因?yàn)榉诌\(yùn)動(dòng)之間是互不干擾的，并且具有等時(shí)性，故：（1）小船渡河時(shí)間等于垂直河岸的分運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=t1=s=50 s小船沿河流方向的位移：s水=v水t=250 m=100 m即在正對岸下游100 m處靠岸.（2）要使小船垂直過河，小船的合速度應(yīng)垂直河岸，如圖1213所示.則cos=所以=60，即航向與岸成60角.渡河時(shí)間t=t1=s=s=57.7 s.圖1213 【例3】 將一石塊在地面以20 m/s的速度豎直向上拋出，求石塊經(jīng)過1 s和3 s時(shí)的高度.(不計(jì)空氣阻力，g=10 m/s2)思路：根據(jù)豎直方向上拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，由于它涉及到上升和下降兩個(gè)過程，我們可以用兩種思路和方法，即分過程處理和整過程處理法.解析：(方法一)分過程處理法.首先我們要判斷石塊上升和下降的時(shí)間.取初速度的方向?yàn)檎较?在上升過程中，已知v0=20 m/s,vt=0,a=g,根據(jù)vt=v0+at可得上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為： t=v0/a=v0/g=2 s；最大高度為h= v0t1/2 at2=20 m.所以在1 s末和3 s末石塊分別處于上升和下降階段，故有：若取初速度的方向?yàn)檎较?石塊經(jīng)過1 s時(shí)的高度為：h1= v0tat2=15 m；若取向下為正方向，則a=g，石塊經(jīng)過3 s時(shí)的高度相當(dāng)于石塊自由落體1 s時(shí)的高度，而石塊做自由落體1 s時(shí)下落的高度為：h0=gt2=5 m，故此時(shí)的高度為h2=hh0=15 m.【例4】一個(gè)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它經(jīng)過拋出點(diǎn)0.4 m處時(shí)，速度是3 m/s，當(dāng)它經(jīng)過拋出點(diǎn)下方0.4 m處時(shí)，速度應(yīng)為多少?（g=10 m/s2，不計(jì)空氣阻力）解析:解法一：設(shè)到達(dá)拋出點(diǎn)上方0.4 m處時(shí)還能上升高度hh=m=0.45 m據(jù)題意，物體相當(dāng)于從s=0.45 m+0.42 m=1.25 m高處自由下落，所求速度vt=5 m/s.解法二:設(shè)位移s1=0.4 m時(shí)速度為v1，位移為s2=0.4 m時(shí)速度為v2.則:v12=v022gs1， v22=v122g（s2s1）即32=v022100.4，v22=9210（0.8）解得v2=5 m/s.【例5】平拋一物體，當(dāng)拋出1 s后它的速度方向與水平方向成45角，落地時(shí)速度方向與水平方向成60角，求：（1）初速度v0;（2）落地速度v2；（3）開始拋出時(shí)距地面的高度；（4）水平射程.解析：如圖142，水平方向vx=v0，豎直方向vy=gt，1 s時(shí)速度與水平成45角，即=45因?yàn)閠an=vy/vx=1所以vx=vy初速度：v0=g