知識講解 拋體運動 提高

1、.拋體運動 進步篇【學(xué)習(xí)目的】1、理解拋體運動的特點，掌握勻變速曲線運動的處理方法；2、理解平拋運動的性質(zhì)，掌握平拋運動規(guī)律；3、能將勻變速直線運動的規(guī)律、運動合成與分解的方法，順利的遷移到拋體運動中，以解決拋體曲線運動問題?！疽c梳理】要點一、拋體運動的定義、性質(zhì)及分類要點詮釋：1、拋體運動的定義及性質(zhì)1定義：以一定初速度拋出且只在重力作用下的運動叫拋體運動。2理解：物體只受重力，重力認為是恒力，方向豎直向下；初速度不為零，物體的初速度方向可以與重力的方向成任意角度；拋體運動是一理想化模型，因為它忽略了實際運動中空氣的阻力，也忽略了重力大小和方向的變化。3性質(zhì)：拋體運動是勻變速運動，因為它受

2、到恒定的重力mg作用，其加速度是恒定的重力加速度g。2、拋體運動的分類按初速度的方向拋體運動可以分為:豎直上拋：初速度v0豎直向上，與重力方向相反，物體做勻減速直線運動；豎直下拋：初速度v0豎直向下，與重力方向一樣，物體做勻加速直線運動；斜上拋： 初速度v0的方向與重力的方向成鈍角，物體做勻變速曲線運動；斜下拋：初速度v0的方向與重力的方向成銳角，物體做勻變速曲線運動；平拋：初速度v0的方向與重力的方向成直角，即物體以程度速度拋出，物體做勻變速曲線運動；3、勻變速曲線運動的處理方法以解決問題方便為原那么，建立適宜的坐標(biāo)系，將曲線運動分解為兩個方向的勻變速直線運動或者分解為一個方向的勻速直線運動

3、和另一個方向的勻變速直線運動加以解決。要點二、拋體運動需要解決的幾個問題要點詮釋：1、拋體的位置拋體運動位置的描寫：除上拋和下拋運動，一般來說，拋體運動是平面曲線運動，任意時刻的位置要由兩個坐標(biāo)來描寫，建立坐標(biāo)系，弄清在兩個方向上物體分別做什么運動，寫出x、y兩個方向上的位移時間關(guān)系，x=xt y=yt ，問題得到解決。2、軌跡確實定由兩個方向上的運動學(xué)方程x=xt y=yt消除時間t，得到軌跡方程y=fx。3、合速度及合加速度確實定弄清在兩個方向上物體分別做什么運動，寫出經(jīng)時間t物體在x、y兩個方向上的分速度vx vy ，由平行四邊形法那么，可以求得任意時刻的瞬時速度v。加速度的求法如速度求

4、法一樣。要點三、平拋運動的規(guī)律要點詮釋：1、平拋運動的條件和性質(zhì)1條件：物體只受重力作用，具有程度方向的初速度。2性質(zhì)：加速度恒定，豎直向下，是勻變速曲線運動。2、平拋運動的規(guī)律規(guī)律：按程度和豎直兩個方向分解可得 程度方向：不受外力，以v0為速度的勻速直線運動， 豎直方向：豎直方向只受重力且初速度為零，做自由落體運動，平拋運動的軌跡：是一條拋物線合速度：大?。杭矗较颍簐與程度方向夾角為，即合位移：大?。杭?，方向：S與程度方向夾角為，即一個關(guān)系： ，說明了經(jīng)過一段時間后，物體位移的方向與該時刻合瞬時速度的方向不一樣，速度的方向要陡一些。如下圖:3、對平拋運動的研究1平拋運動在空中的飛行時間由豎

5、直方向上的自由落體運動可以得到時間可見，平拋運動在空中的飛行時間由拋出點到落地點的豎直間隔 和該地的重力加速度決定，拋出點越高或者該地的重力加速度越小，拋體飛行的時間就越長，與拋出時的初速度大小無關(guān)。2平拋運動的射程由平拋運動的軌跡方程可以寫出其程度射程可見，在g一定的情況下，平拋運動的射程與初速度成正比，與拋出點高度的平方根成正比，即拋出的速度越大、拋出點到落地點的高度越大時，射程也越大。3平拋運動軌跡的研究平拋運動的拋出速度越大時，拋物線的開口就越大。 要點四、斜上拋運動的規(guī)律建立程度和豎直兩個方向的直角坐標(biāo)系要點詮釋：1、運動規(guī)律程度方向：不受外力，以為初速度做勻速直線運動程度位移； 豎

6、直方向：豎直方向只受重力，初速度為，做豎直上拋運動，即勻減速直線運動任意時刻的速度和位移分別是 2、軌跡方程 ，是一條拋物線如下圖：Y V0y V0 o V0x X 3、對斜拋運動的研究1斜拋物體的飛行時間：當(dāng)物體落地時，由 知，飛行時間2斜拋物體的射程：由軌跡方程 令y=0得落回拋出高度時的程度射程是兩條結(jié)論：當(dāng)拋射角時射程最遠， 初速度一樣時，兩個互余的拋射角具有一樣的射程，例如300和600的兩個拋射角在一樣初速度的情況下射程是相等的。3斜上拋運動的射高：斜上拋的物體到達最大高度時=0，此時代入即得到拋體所能到達的最大高度可以看出，當(dāng)時，射高最大【典型例題】類型一：對平拋運動特點的理解和

7、應(yīng)用例1、從某一高度以平拋出小球，經(jīng)t秒小球速度的變化量是?！舅悸伏c撥】經(jīng)t秒小球速度的變化量，是t秒末的瞬時速度v與初速v0 的矢量差，要由平行四邊形定那么求得?！窘馕觥拷?jīng)t秒小球速度的變化量，是t秒末的瞬時速度v與初速v0 的矢量差，要由平行四邊形定那么求得。方法一由矢量差求速度的變化由t秒末的速度v和初速度v0做出速度三角形如下圖，速度的變化量 方向豎直向下；方法二：由勻變速運動的意義求速度的變化平拋物體在程度方向上做勻速運動，速度不發(fā)生變化，因此速度的變化只是由豎直方向上的自由落體加速度引起的，所以經(jīng)t 秒速度的變化量就是， 方向是重力加速度的方向，豎直向下?！究偨Y(jié)升華】速度是矢量，速

8、度的變化是矢量差，不等于簡單的數(shù)值相減，應(yīng)引起足夠的重視。舉一反三【變式1】在同一高處有兩個小球同時開場運動，一個以程度初速拋出，另一個自由落下，在它們運動過程中的每一時刻，有 A. 加速度不同，速度一樣 B. 加速度一樣，速度不同C. 下落的高度一樣，位移不同 D. 下落的高度不同，位移不同【答案】BC【解析】平拋運動和自由落體運動的受力情況是一樣的，它們的加速度是一樣的；不同的是平拋運動同時參與了兩個分運動，速度和位移分別是相應(yīng)的兩個分速度和分位移的合成，因此，經(jīng)過一樣的時間后它們的速度和位移是不同的。正確的答案是BC。【變式2】從同一高度以不同速度同時程度拋出兩個質(zhì)量不同的石子，假設(shè)不計

9、空氣阻力以下說法正確的選項是 A質(zhì)量大的先落地 B兩石子同時落地C質(zhì)量大的落地時距出發(fā)點程度間隔 近 D速度大的落地時距出發(fā)點程度間隔 遠【答案】BD類型二：用運動的合成和分解解決問題例2、一小球以初速度程度拋出，落地時速度為，阻力不計。求：1小球在空中飛行時間t。2拋出點離落地點的高度H。3小球的程度射程x。4小球的位移S?！舅悸伏c撥】小球做平拋運動，空氣阻力不計，那么加速度為g，此題要求的四個物理量都要用量，和g來表述，應(yīng)明確平拋運動是兩種運動的合運動，按運動的合成分解、運動的獨立性原理、合運動和分運動的等時性原理來考慮?！窘馕觥恳李}意做出平拋的軌跡并將落地時的速度分解，如下圖：1小球落地

10、時速度的豎直分量是：，而由落地時的速度三角形可得，所以，小球的飛行時間是2在豎直方向是自由落體運動，3在程度方向是勻速直線運動。4小球的位移，位移的方向 【總結(jié)升華】 例題全面反映了平拋運動中各個物理量之間的關(guān)系，具有典型性。不能用求，因為在中學(xué)階段這些公式是勻變速直線運動的公式，大都是代數(shù)運算處理的，平拋運動是曲線運動，所以不能用。不能用求，因為S是曲線運動的位移，不是勻變速直線運動的位移，但平拋運動在豎直方向上是勻變速直線運動，公式照舊成立。舉一反三【變式1】如下圖，以9.8米/秒的程度初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為30°的斜面上，可知物體完成這段飛行的時間是

11、 A秒B秒 C秒D2秒【答案】C【變式2】如下圖，將一小球從坐標(biāo)原點沿著程度軸拋出，經(jīng)過一段時間到達P點，其坐標(biāo)為，作小球軌跡在P點的切線并反向延長與軸交于Q點，那么Q的橫坐標(biāo)為 A. B. C. D. 【答案】C類型三：拋體運動的極值問題例3、如下圖，與程度面成角將一小球以v0的初速度拋出，不計空氣阻力，求：1拋出多長時間小球距程度面最遠？最遠間隔 為多少？2角為多少度時，小球具有最大射程？最大射程為多少？【思路點撥】小球做斜拋運動，可分解為程度方向的勻速直線運動和豎直方向的勻減速直線運動來求解。當(dāng)小球在豎直方向上的分速度為零時，小球到達最高點，距程度面最遠；當(dāng)小球在豎直方向上的位移為零時，

12、小球的程度最大射程?！窘馕觥?小球拋出后做斜拋運動，以拋出點為坐標(biāo)原點，程度方向為x軸，豎直方向為y軸建立直角坐標(biāo)系.當(dāng)小球在豎直方向上的分速度為零時，小球到達最高點，即，解得此時小球距地面高度為2設(shè)小球做斜拋運動的程度最大射程為x，當(dāng)小球在豎直方向上的位移為零時，小球的程度最大射程此時，解得 所以小球的程度最大射程為即當(dāng)角為450時，x有最大射程【總結(jié)升華】解題中，我們一定要熟悉物體的運動情景，純熟把握運動中出現(xiàn)極值問題的條件。舉一反三【高清課程：拋體運動解題技巧 例2】【變式】如下圖，排球場總長為L，設(shè)網(wǎng)高度為H，運發(fā)動站在離網(wǎng)間隔 為d的擊球線上正對網(wǎng)前跳起將球程度擊出設(shè)擊球點的高度為h，試問擊球的速度在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不越界假設(shè)擊球點的高度小于某個值，那么無論程度擊球的速度多大？球不是觸網(wǎng)就是越界，試求出這個高度h 【答案】 類型四：拋體運動的應(yīng)用問題例4、在摩托車障礙賽中，運發(fā)動在程度路面上遇到一個壕溝，壕溝的尺寸如下圖，求摩托車的速度v0至少多大才能平安越過這壕溝？空氣阻力不計，g10m/s2【思路點撥】駕車穿越過程中，人和車做平拋運動。欲平安穿越壕溝應(yīng)滿足車在豎直方向上下落時，它的程度位移，這樣可求解