山東省冠縣武訓(xùn)高級中學(xué)2013屆高三物理總復(fù)習(xí) 4.2 拋體運(yùn)動課件1

1、4 4、2 2 拋體運(yùn)動拋體運(yùn)動 高三總復(fù)習(xí)高三總復(fù)習(xí) 必修必修2 21定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在不考慮空氣阻力，物體只在_作用下所做的運(yùn)作用下所做的運(yùn)動，叫平拋運(yùn)動動，叫平拋運(yùn)動重力重力重力加速度重力加速度g勻變速勻變速自由落體自由落體勻速直線勻速直線_一、平拋運(yùn)動一、平拋運(yùn)動2性質(zhì)：平拋運(yùn)動是加速度恒為性質(zhì)：平拋運(yùn)動是加速度恒為_ 的的_曲線運(yùn)動，軌跡是拋物線曲線運(yùn)動，軌跡是拋物線二、平拋運(yùn)動的研究方法及運(yùn)動規(guī)律二、平拋運(yùn)動的研究方法及運(yùn)動規(guī)律 研究方法：研究方法：平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的平拋運(yùn)動可以分解

2、為水平方向的 運(yùn)動和豎直方向的運(yùn)動和豎直方向的 運(yùn)動運(yùn)動 1 1水平射程和飛行時(shí)間水平射程和飛行時(shí)間(1)(1)飛行時(shí)間：飛行時(shí)間：，只與，只與h、g有關(guān)，與有關(guān)，與v0無關(guān)。無關(guān)。（2 2）水平射程：）水平射程：，由，由v0 、h 、g共同決定共同決定ght2 ghvtvx200 水平方向分速度保持水平方向分速度保持vxv0不變不變(1)(1)任意時(shí)刻的速度水平分量均任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度等于初速度v0.2 2速度的變化規(guī)律速度的變化規(guī)律 豎直方向加速度恒為豎直方向加速度恒為g g，速度，速度v vy ygtgt，從拋出點(diǎn)，從拋出點(diǎn)起，每隔起，每隔tt時(shí)間，速度的矢量關(guān)系如圖所示

3、，這一時(shí)間，速度的矢量關(guān)系如圖所示，這一矢量關(guān)系有兩個(gè)特點(diǎn)：矢量關(guān)系有兩個(gè)特點(diǎn)：(2)(2)任意相等時(shí)間間隔任意相等時(shí)間間隔tt內(nèi)的內(nèi)的速度改變量速度改變量vv的方向均豎直向的方向均豎直向下，大小均為下，大小均為vvvvy ygtgt. .(1)推論推論：做平拋：做平拋(或類平拋或類平拋)運(yùn)動的物體在任一時(shí)刻運(yùn)動的物體在任一時(shí)刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為位移與水平方向的夾角為，則，則tan2tan.(1)任意相等時(shí)間間隔內(nèi)，水平位移不變，任意相等時(shí)間間隔內(nèi)，水平位移不變，xv0t.由平拋運(yùn)動知識：由平拋運(yùn)動知識：

4、00tanvgtvv 00222tanvgttvgtxy tan2tan 所以：所以：3位移的變化規(guī)律位移的變化規(guī)律4平拋運(yùn)動的兩個(gè)重要推論平拋運(yùn)動的兩個(gè)重要推論(2)任意相鄰相等的時(shí)間間隔任意相鄰相等的時(shí)間間隔t內(nèi)，豎直方向上的位內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即移差不變，即ygt2.(2)推論推論：做平拋：做平拋(或類平拋或類平拋)運(yùn)動的物體，任意時(shí)刻的運(yùn)動的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中瞬時(shí)速度方向的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)如圖所示，設(shè)平拋物體的初速度為點(diǎn)如圖所示，設(shè)平拋物體的初速度為v0，從原點(diǎn)，從原點(diǎn)O到到A點(diǎn)的時(shí)間為點(diǎn)的時(shí)間為t，A點(diǎn)坐標(biāo)為

5、點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)，B點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)坐標(biāo)為(x，0)則則tvx0 221gty gtv xxyvv 0tan 2xx 即末狀態(tài)速度方向的反向延長線與即末狀態(tài)速度方向的反向延長線與x x軸的交點(diǎn)軸的交點(diǎn)B B必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn)。必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn)。 由由解得：解得：特別提醒特別提醒速度和位移與水平方向的夾角關(guān)系為速度和位移與水平方向的夾角關(guān)系為tan2tan，但不能誤認(rèn)為，但不能誤認(rèn)為2.1(2010年高考大綱全國卷年高考大綱全國卷)一水平拋出的小球落一水平拋出的小球落到一傾角為到一傾角為的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示小球在豎直方向

6、下落的距運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為離與在水平方向通過的距離之比為()D二、類平拋運(yùn)動的分析二、類平拋運(yùn)動的分析3類平拋運(yùn)動的求解方法類平拋運(yùn)動的求解方法(1)常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的勻常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和垂直于初速度方向速直線運(yùn)動和垂直于初速度方向(即沿合力的方向即沿合力的方向)的勻加的勻加速直線運(yùn)動速直線運(yùn)動(2)特殊分解法：對于有些問題，可以過拋出點(diǎn)建立適當(dāng)特殊分解法：對于有些問題，可以過拋出點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，將加速度分解為的直角坐標(biāo)系，將加速度分解為ax、ay，初速度，初速度v

7、0分解為分解為vx、vy，然后分別在，然后分別在x、y方向列方程求解方向列方程求解1 1類平拋運(yùn)動的受力特點(diǎn)類平拋運(yùn)動的受力特點(diǎn)物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直2 2類平拋運(yùn)動的運(yùn)動特點(diǎn)類平拋運(yùn)動的運(yùn)動特點(diǎn)mFa合合 在在v v0 0方向做勻速直線運(yùn)動，在與方向做勻速直線運(yùn)動，在與v v0 0垂直的合外力方垂直的合外力方向做向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度2、如圖所示，光滑斜面長為、如圖所示，光滑斜面長為b，寬為，寬為a，傾角為，傾角為，一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入而從右下方頂水平

8、射入而從右下方頂點(diǎn)點(diǎn)Q離開斜面，求入射初速度離開斜面，求入射初速度1 1概念：概念：三、斜拋運(yùn)動三、斜拋運(yùn)動 斜拋運(yùn)動可以看成是水平方向上的斜拋運(yùn)動可以看成是水平方向上的勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動和豎直方向上和豎直方向上勻變速直線運(yùn)動勻變速直線運(yùn)動的的合成的的合成2 2性質(zhì)：性質(zhì)： 以一定的初速度以一定的初速度v v0 0將物體沿與水平方向?qū)⑽矬w沿與水平方向成一定成一定角度角度斜向上或向下拋出，物體僅在斜向上或向下拋出，物體僅在重力作用下重力作用下所所做的曲線運(yùn)動做的曲線運(yùn)動 斜拋運(yùn)動是加速度恒為斜拋運(yùn)動是加速度恒為重力加速度重力加速度g g的勻變速的勻變速曲線運(yùn)動，軌跡是曲線運(yùn)動，軌跡是拋物線

9、拋物線 3 3研究方法研究方法：三、斜拋運(yùn)動三、斜拋運(yùn)動4.4.基本規(guī)律基本規(guī)律( (以斜向上拋為例說明以斜向上拋為例說明) )(1)(1)水平方向：水平方向：0,cos00 xxFvv合合 (2)(2)豎直方向：豎直方向：mgFvvx y00,sin合合 3.3.將一個(gè)蘋果斜向上拋出，蘋果在空中依次飛過三將一個(gè)蘋果斜向上拋出，蘋果在空中依次飛過三扇完全相同的窗戶扇完全相同的窗戶1 1、2 2、3.3.如圖中曲線為蘋果在空如圖中曲線為蘋果在空中運(yùn)行的軌跡若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法中運(yùn)行的軌跡若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法正確的是正確的是( () )A A蘋果通過第蘋果通過第1 1扇窗戶所用

10、的時(shí)間最長扇窗戶所用的時(shí)間最長B B蘋果通過第蘋果通過第3 3扇窗戶的平均速度最大扇窗戶的平均速度最大C C蘋果通過第蘋果通過第1 1扇窗戶重力做的功最大扇窗戶重力做的功最大D D蘋果通過第蘋果通過第3 3扇窗戶重力的平均功率扇窗戶重力的平均功率最小最小D 4、(2010年高考天津理綜卷年高考天津理綜卷)如圖所示，在高為如圖所示，在高為h的平臺邊緣水平拋出小球的平臺邊緣水平拋出小球A,同時(shí)在水平地面上距同時(shí)在水平地面上距臺面邊緣水平距離為臺面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球處豎直上拋小球B,兩球運(yùn)動兩球運(yùn)動軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為

11、速度為g.若兩球能在空中相遇，則小球若兩球能在空中相遇，則小球A的初速度的初速度VA應(yīng)大于應(yīng)大于_，A 、 B兩球初速度之比兩球初速度之比 _BAVV5、 (2010年高考北京理綜卷年高考北京理綜卷)如圖所示，跳臺滑雪運(yùn)動如圖所示，跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段加速滑行后從員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)點(diǎn)水平飛出，經(jīng)3.0 s落到落到斜坡上的斜坡上的A點(diǎn)已知點(diǎn)已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角的夾角37，運(yùn)動員的質(zhì)量，運(yùn)動員的質(zhì)量m50 kg.不計(jì)空氣阻不計(jì)空氣阻力求：力求：(取取sin370.60，cos370.80；g取取10 m/s2)(1)A點(diǎn)與點(diǎn)與O

12、點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離L；(2)運(yùn)動員離開運(yùn)動員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小；點(diǎn)時(shí)的速度大小；(3)運(yùn)動員落到運(yùn)動員落到A點(diǎn)時(shí)的動能點(diǎn)時(shí)的動能【答案】【答案】(1)75 m(2)20 m/s(3)32500 J 6、(2010上海單科上海單科)如圖如圖429，ABC和和ABD為兩個(gè)為兩個(gè)光滑固定軌道，光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，在同一水平面，C、D、E在同在同一豎直線上，一豎直線上，D點(diǎn)距水平面的高度點(diǎn)距水平面的高度h，C點(diǎn)高度為點(diǎn)高度為2h，一，一滑塊從滑塊從A點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度v0分別沿兩軌道滑行到分別沿兩軌道滑行到C或或D處后水處后水平拋出平拋出(1)求滑塊落到水平面時(shí)，落求滑塊落到水平面

13、時(shí)，落點(diǎn)與點(diǎn)與E點(diǎn)間的距離點(diǎn)間的距離sC和和sD.(2)為實(shí)現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)sCsD，v0應(yīng)滿足什應(yīng)滿足什么條件？么條件？ 22022042,164:)1(hghvshghvsDc ghvgh64: )2(0 7 7、國家飛碟射擊隊(duì)在進(jìn)行模擬訓(xùn)練時(shí)用如圖國家飛碟射擊隊(duì)在進(jìn)行模擬訓(xùn)練時(shí)用如圖42104210所所示裝置進(jìn)行被訓(xùn)練的運(yùn)動員在高示裝置進(jìn)行被訓(xùn)練的運(yùn)動員在高H H20m20m的塔頂，在地面的塔頂，在地面上距塔水平距離為上距塔水平距離為x x處有一個(gè)電子拋靶裝置，圓形靶可被處有一個(gè)電子拋靶裝置，圓形靶可被以速度以速度v v2 2豎直向上拋出當(dāng)靶被拋出的同時(shí)，運(yùn)動員立即豎直向上拋出當(dāng)靶被拋出的同時(shí)，

14、運(yùn)動員立即用特制手槍沿水平射擊，子彈速度用特制手槍沿水平射擊，子彈速度v v1 1100100m m/ /s s. .不計(jì)人的不計(jì)人的反應(yīng)時(shí)間、拋靶裝置的高度及子彈在槍膛中的運(yùn)動時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間、拋靶裝置的高度及子彈在槍膛中的運(yùn)動時(shí)間，且忽略空氣阻力及靶的大小且忽略空氣阻力及靶的大小(g(g取取1010m m/ /s s2 2) ) (1)(1)當(dāng)當(dāng)x x取值在什么范圍時(shí)，無論取值在什么范圍時(shí)，無論v v2 2為何值都不能被擊中？為何值都不能被擊中？(2)(2)若若x x100100m m，v v2 220m/s20m/s，試通，試通過計(jì)算說明靶能否被擊中？過計(jì)算說明靶能否被擊中？(1) X20

15、0m(2):恰好被擊中恰好被擊中8、如圖所示，從傾角成、如圖所示，從傾角成的斜面上的的斜面上的A點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度v0水平拋出一個(gè)物體，物體落在斜面上的水平拋出一個(gè)物體，物體落在斜面上的B點(diǎn)，不計(jì)空點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力求：氣阻力求：(1)拋出后經(jīng)多長時(shí)間物體與斜面間距離最大？拋出后經(jīng)多長時(shí)間物體與斜面間距離最大？(2)A、B間的距離為多少？間的距離為多少？【解析解析】解法一：以拋出點(diǎn)解法一：以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)沿斜面方向?yàn)闉樽鴺?biāo)原點(diǎn)沿斜面方向?yàn)閤軸，垂直軸，垂直于斜面方向?yàn)橛谛泵娣较驗(yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系，軸，建立坐標(biāo)系，(如如圖圖423)vxv0cos ，vyv0sin ，xgsin ，ygcos

16、.圖圖423物體沿斜面方向做初速度為物體沿斜面方向做初速度為vx，加速度為，加速度為ax的勻加的勻加速直線運(yùn)動，垂直于斜面方向做初速度為速直線運(yùn)動，垂直于斜面方向做初速度為vy，加速度為，加速度為ay的勻減速直線運(yùn)動，類似于豎直上拋運(yùn)動的勻減速直線運(yùn)動，類似于豎直上拋運(yùn)動解法二：如圖解法二：如圖424當(dāng)當(dāng)速度方向與斜面平行時(shí)，離斜速度方向與斜面平行時(shí)，離斜面最遠(yuǎn)，面最遠(yuǎn)，v的切線反向延長與的切線反向延長與v0交點(diǎn)為橫坐標(biāo)的中點(diǎn)交點(diǎn)為橫坐標(biāo)的中點(diǎn)P，則，則圖圖424(2)設(shè)由設(shè)由A到到B所用時(shí)間為所用時(shí)間為t，水平位移為，水平位移為x，豎直位，豎直位移為移為y，如圖，如圖426所示，由圖可得所示

17、，由圖可得圖圖425圖圖4269在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m1 kg的質(zhì)點(diǎn)以的質(zhì)點(diǎn)以速度速度v010 m/s沿沿x軸正方向運(yùn)動，經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿軸正方向運(yùn)動，經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿y軸正方向軸正方向(豎直方向豎直方向)的恒力的恒力F15 N作用，直線作用，直線OA與與x軸成軸成37，如圖所示曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖，如圖所示曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：求：(1)如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡與直線如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡與直線OA相交于相交于P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)從從O點(diǎn)到點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及P點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過質(zhì)

18、點(diǎn)經(jīng)過P點(diǎn)的速度大小點(diǎn)的速度大小解析解析：(1)質(zhì)點(diǎn)在水平方向上無外力作用做勻速直線質(zhì)點(diǎn)在水平方向上無外力作用做勻速直線運(yùn)動，豎直方向受恒力運(yùn)動，豎直方向受恒力F和重力和重力mg作用做勻加速直線運(yùn)作用做勻加速直線運(yùn)動動由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得設(shè)質(zhì)點(diǎn)從設(shè)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到點(diǎn)到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，P點(diǎn)坐標(biāo)為點(diǎn)坐標(biāo)為(xP，yP)，聯(lián)立解得：聯(lián)立解得：t3 s，xP30 m，yP22.5 m(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)沿點(diǎn)時(shí)沿y方向的速度方向的速度vyat15 m/s10、如圖所示，斜面上有、如圖所示，斜面上有a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，四個(gè)點(diǎn)，abbccd.從從a點(diǎn)正上方的點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v水平拋出一個(gè)小球水平拋出一個(gè)小球，它落在斜面上，它落在斜面上b點(diǎn)若小球從點(diǎn)若小球從O點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度2v水平拋水平拋出，不計(jì)空氣阻力，則它落在斜面上的