高一物理斜拋運動的規(guī)律上海科技版知識精講

1、高一物理斜拋運動的規(guī)律上?？萍及妗颈局v教育信息】一、教學內容：斜拋運動的規(guī)律二、考點點撥本部分知識是曲線運動中運動的合成與分解的進一步應用，掌握斜拋運動的規(guī)律和應用將有利于我們解決其它曲線運動。三、跨越障礙（一）豎直上拋運動物體有豎直向上的初速度且只受重力作用。解決辦法：1、豎直上拋運動可以分為向上的勻減速直線運動和向下的自由落體運動兩個過程，兩個過程所用時間相同?？梢苑诌^程計算。2、也可全過程處理，看做加速度始終為重力加速度的勻減速直線運動。速度表達式：vtv0gt；上升時間tv0g12V位移表達式：sv0tgt；最大局度H22g特別注意各矢量的正負號，一般選取向上為正方向，v0總是正值，上

2、升過程中vt為正值，下落過程中Vt為負值；物體在拋出點以上時s為正，物體在拋出點以下時s為負；在拋出點以上時，一個位移對應兩個不同的時刻。豎直上拋運動的上升和下降階段具有對稱性：1、速度對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大反向。2、時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等。（二）如何用運動的合成和分解的方法來研究斜拋運動軌跡斜拋運動的分解與平拋運動的分解方法類似，一般將它分解為水平方向上的勻速直線運動，豎直方向上的豎直上拋運動。根據(jù)這個分解方法可以解決很多關于斜拋運動的問題，使得復雜的問題簡化為熟悉的直線運動。建立一個直角坐標系，將坐標系的原點選擇在物體的拋出點處，

3、物體運動的軌跡如圖所示，將運動看成一個水平方向沿x軸正方向運動，一個豎直方向沿y軸的正方向運動。物體拋出的初速度與x軸正方向之間的夾角為拋射角，用0表示，在這個坐標系中物體被拋出的初速度Vo可以沿水平方向分解為voxVocos，沿豎直方向分解為VoyVosin，物體在水平方向沒有受到任何外力的作用，做勻速直線運動；在豎直方向上只受到豎直向下的重力作用，做豎直上拋運動，根據(jù)勻速直線運動和豎直上拋運動的規(guī)律求出任何一時刻的位置x和y,即可得在上述坐標系中確定對應該時刻的一個點，用平滑曲線將這些點連接起來，就可得到斜拋運動物體的拋物線軌跡。（三）斜拋運動的物體的射高和射程斜拋運動還可以看成沿初速度的

4、方向和豎直方向的兩個運動的合成，豎直方向沒有初速度，只受重力作用，做自由落體運動。沿初速度方向沒有受到外力作用，做勻速直線運動，速度為V0。在實際生活中經(jīng)常涉及到斜拋運動，特別是體育運動，在研究斜拋運動中，人們最關心射程和射高。像跳高運動員關心的是越過的高度、投擲運動員注重的是水平距離、投籃球和炮彈的運動跟射程和射高都有關系，掌握它能更好地把握生活中的一些現(xiàn)象，有利于解決生活中的一些問題，增長自己各方面的知識。射高只與豎直方向的分初速度有關，分初速度越大，射得也就越高。拋出點和落地點在同一水平面上時，在空中飛行的時間只與豎直方向的分初速度有關，分初速度越大，空中飛行時間越長。射程跟豎直分速度和

5、水平分速度都有關。以相同速度、不同大小的拋射角拋出的小球做斜拋運動，當拋射角互余即1+2=90時，水平射程相同；在=45有最大的水平射程。將斜拋運動進行分解，如圖所示，由圖可以看出斜向上拋出的小球，如果拋出點和落地點在同一水平面上，小球有一個最大高度ymax和最遠距離Xmax。物體從拋出點到落地點的水平距離稱為射程S=Xmax,物體能到達的最大高度稱為射高h=ymax,物體從拋出點到落地點的時間稱為飛行時間t。將初速度分解為水平方向v0Xv0cos,豎直方向2VoyV2VoyVo sin 。從豎直萬向看：0 (VoSin )2（ g）h ,可以得到射高h物體上升和下降的運動過程對稱，時間相同（

6、為飛行時間的一半）,0 v0sin22Vo sin2g tg2，可以得到飛行時間t2v0sin,從水平方向看g22,2vosincosVosin2svotcosgg末速度和初速度大小相等,物體做斜拋運動時，如果落地點和拋出點在同一水平面上時,末速度和初速度大小相等,【典型例題】例1、下列關于斜拋運動的說法中，正確的是A.斜拋運動是非勻變速運動B.飛行時間只與拋出的初速度有關，水平位移只與初速度和水平方向的夾角有關C.落地前在任意幾段相等時間內速度的變化量都相同D.做斜拋運動的物體落地時的速度一定是豎直向下的解析：做斜拋運動的物體，僅受重力作用，加速度g恒定，是勻變速曲線運動，A項錯誤。斜拋運動

7、水平方向為勻速直線運動，故水平速度不變，豎直方向為豎直上拋運動，加速度為g（恒定），故速度在相等時間內變化相等，即合運動在相等時間內速度變化量相同，C項正確。由于水平方向速度恒定，故落地的合速度不可能豎直向下，D項錯誤。由飛行時間和水平位移的表達式可知，二者都與拋出速度的大小、方向有關，故B項錯誤。答案：CA B、C,三球在空中的運動軌A B、C,三球在空中的運動軌A、B、C三球在運動過程中，加速度都相同B球的射程最遠，所以最遲落地A球的射高最大，所以最遲落地A、C兩球的射程相等，兩球的拋射角互為余角，即解析：ABC三球在運動過程中，只受到重力作用，故具有相同的加速度g,A選項正確。斜拋運動可

8、以分成上升和下落兩個過程，下落過程就是平拋運動，根據(jù)平拋物體在空中的時間只決定于拋出點的高度可知，A球從拋物線頂點落至地面所需的時間最長，再由對A球最遲落地A球最遲落地.故C選項正確，2VoSin2可知 sin2 A sin 2 C , gB選項錯誤。已知A、C兩球的射程相等，根據(jù)射程公式s在A豐C的情況下，必有A+C=,才能使等式成立，故D選項正確。2答案：ACD例3、在塔頂上分別以跟水平線成45。角斜向上的、水平的、跟水平線成45。角斜向下的三個方向開槍，子彈射到地面時的速度大小分別為V1、丫2和丫3（設三個方向射出的子彈的初速度的大小都一樣，不計空氣阻力），那么A.v1=v2v3B.v3

9、v2v1C.v1v2v3D.v1=v2=v3解析：設子彈初速度為v,塔高為h.三顆子彈落地速度的水平分量分別為v1xvcos45,v2xv，v3xvcos45。三顆子彈落地速度的豎直分量分別為：-2-2二Viyvsin452ghv2y.2ghv3yv2sin2452gh TOC o 1-5 h z Vl.vlxVl2y22V2V2xV2y22V3,V3xV3y答案：D.V2 2gh .V2 2gh .v2 2gh例4、如圖所示，從距離墻壁為l的水平地面上的A點，以初速度V0、拋射角.V2 2gh .V2 2gh .v2 2ghOC=/2.則小球被墻反彈的速度V的大小與初速度V0的大小之比為：A

10、.1:2B.22:1C.:1D.:1解析：斜拋運動以其頂點為界，可以分成上升和下降兩個過程，這兩個過程有一定的對稱性。下降過程實際上就是以水平分速度VoCOS為初速度的平拋運動。如果小球上升到最高點與墻壁碰撞后速度大小不變，仍為V0cos,則小球碰撞后做平拋運動，軌跡形狀與上升時相同，即從B到A,再把B到A的過程與B到C的過程相比較。它們從同一高度被水平OC1拋出，因此，在空中飛行的時間t相等，根據(jù)水平位移之比OC-,可得反彈速度OA22目.V2V-V0COSV0,即一24Vo4答案：D四、小結運動的合成和分解是解決復雜運動的基本方法，分解時所有的矢量都要分解，再看各方向上的速度、受力如何，再

11、根據(jù)具體情況分方向解決，各方向計算時注意獨立性、等時性和等效性?！灸M試題】（答題時間：40分鐘）.在下列哪種運動中，物體在任意時間內的平均加速度就是物體在任意時刻的即時加速度A.勻速直線運動B.勻速圓周運動C.自由落體運動D.斜拋運動.做斜上拋運動的物體A.水平分速度不變B.加速度不變C.在相同的高度處有相同白速度D.經(jīng)過最高點時，即時速度為零.做斜上拋運動的物體，在2s末經(jīng)過最高點時的即時速度是15m/s,g取10m/s2,則初速度，拋射角各為多大？*4.已知炮彈的初速度是300m/s,今把大炮置于高度為800m的山上，要使炮彈命中水平距離是9.6km的地面目標。求：（1）發(fā)射時炮筒的仰角

12、？（2）炮彈落地時的速度（g取10m/s2）*5.有一支步槍，先后以不同的速度v1、v2、v3射出三顆子彈，各速度矢量如圖所示,問哪顆子彈的射高最大，哪顆子彈的射程最遠，為什么？6.一個人站在地面上用槍瞄準樹上的猴子，當子彈從槍口射出時，猴子同時從樹上豎直下落（初速度為零），問猴子能否避開子彈的射擊？*7.斜上拋物體到達最高點時速度為v=24mXs,落地時速度為vt=30m/s。如圖所示,試求：（1）物體拋出時的速度的大小和方向；（2）物體在空中的飛行時間；（3）射高和水平射程。（g取10m/s2）*8.在h=5m高的平臺上，沿著與水平線成=45角的方向以初速度v0向斜上方拋出一個小球。小球著

13、地點與拋出點之間的水平距離用l來表示，如圖所示，如果要限制l在0到5m的范圍內，則對v0的取值有何限制？空氣阻力不計，重力加速度g取10m/s2。*9.我方用迫擊炮轟擊敵人，發(fā)射點在山腳，炮彈的發(fā)射角為60/s,*9.我方用迫擊炮轟擊敵人，發(fā)射點在山腳，炮彈的發(fā)射角為60/s,炮彈擊中傾角為30。的山坡上的敵方目標，如圖所示。求炮彈著點,發(fā)射速度為 150 mA到發(fā)射點0的距試題答案.答案：ACD解析：勻速直線運動加速度始終為零；自由落體運動和斜拋運動都是勻變速曲線運動，加速度始終為g.答案：AB解析：斜拋運動是一個勻變速曲線運動，加速度不變，水平方向是勻速直線運動。.答案：25m/s53解析

14、：上升時間t上v02,即2=VoSn,V0sin20；最高點時只有水平速gg度，而v7K平V0cos,即v0cos15,兩式聯(lián)立可得v025m/s53.答案：（1）37或（48.36）（2）325m/s1O斛析：豎直方向為豎直上拋運動sv0tgt,洛點在拋出點下方，所以位移為負25.6.即：800v0sint10t22800300tsin5t2水平方向為勻速直線運動有:可解出t和0再根據(jù)vxv0cosvyvtqv2v2可得結果答案：三顆子彈射高相同,解析：H2sin)2g300tcos9600vsingt第三顆子彈射程最遠2V0sing由圖可知H和t都相同sv0tcos答案：能解析：子彈在豎直方向上要向上做減速運動,速度減為零后才向下做自由落體運動，而猴子一直做自由落體運動。7.答案：（1）30m/s37(2)3.6s(3)16.2m86.4m解析：（1）因為落點和起點在同一水平面，所以最高點的速度為初速度的水平分量即vv0cosv0vt30m/s2430cos37v0sint2-02g2“、(v0sin)H-0-30sin373.6s102g一42(30sin37)-16.2m210sVotcos303.6cos3786.4m8.答案：0wv0w5m/s解析：在空中運動時間sv0tcos1,c25V0tcos45-10t2水平方向位移v0tsin