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文檔簡介
第四章曲線運(yùn)動萬有引力1.定義:水平方向拋出的物體只在
作用下的運(yùn)動.2.性質(zhì):平拋運(yùn)動是加速度為g的
曲線運(yùn)動,其運(yùn)動軌跡是
.3.平拋物體運(yùn)動條件:(1)v0≠0,沿
,(2)只受
作用.4.研究方法運(yùn)動的合成與分解.把平拋運(yùn)動分解為水平方向的
運(yùn)動和豎直方向的
運(yùn)動.重力勻加速拋物線水平方向重力自由落體勻速5.運(yùn)動規(guī)律以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平初速度v0方向為x軸正方向,豎直向下的方向為y軸正方向,建立如圖的坐標(biāo)系,平拋運(yùn)動規(guī)律如下.水平方向vx=v0,x=
.豎直方向vy=,y=
.
合運(yùn)動合速度:vt=合位移:s=速度與水平方向的夾角tanα=
位移與水平方向的夾角tanθ=v0tgt考點(diǎn)一平拋運(yùn)動的基本規(guī)律圖5
圖4
【例1】人體飛鏢項目,該運(yùn)動簡化為以下模型:手握飛鏢的小孩用一根不可伸長的細(xì)繩系于天花板下,在A處被其父親沿垂直細(xì)繩方向推出,擺至最低處B時小孩松手,飛鏢依靠慣性沿BC飛出命中豎直放置的圓形靶的靶心O,圓形靶的最高點(diǎn)C與B點(diǎn)在同一高度,A、B、C三點(diǎn)處在同一豎直平面內(nèi),且BC與圓形靶平面垂直.已知小孩質(zhì)量為m,細(xì)繩長為L,B、C兩點(diǎn)之間的距離為d,靶的半徑為R,A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h.不計空氣阻力,小孩和飛鏢均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g.(1)求小孩在A處被推出時的初速度大??;(2)如果飛鏢脫手時沿BC方向速度不變,但由于小孩手臂的水平抖動使其獲得了一個垂直于BC的水平速度v1,要讓飛鏢能夠擊中圓形靶,求v1的取值范圍.
考點(diǎn)定位用分解思想處理平拋運(yùn)動解析指導(dǎo)(2)飛鏢水平方向勻速直線運(yùn)動飛鏢豎直方向上做初速為v1的勻加速運(yùn)動能擊中圓形靶:(1)飛鏢從B→O小孩和飛鏢從A→Bd=vBtA圖7考點(diǎn)二斜面上的平拋運(yùn)動問題圖8
解法一解法二圖8
圖9
圖10
圖11圖12vv0vyh圖13
vv0vyhC圖13【例3】如圖,水平屋頂高H=5m,圍墻高h(yuǎn)=3.2m,圍墻到房子的水平距離L=3m,圍墻外空地寬x=10m,為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上,g取10m/s2.求:(1)小球離開屋頂時的速度v0的大小范圍;(2)小球落在空地上的最小速度.考點(diǎn)定位平拋運(yùn)動中的臨界問題考點(diǎn)定位找到臨界條件考點(diǎn)三平拋運(yùn)動中的臨界問題x解析指導(dǎo)(1)小球速度較大時,恰好落在空地右側(cè)邊緣小球速度較小時,恰好越過圍墻的邊緣時從開始到圍墻邊緣:v01=(L+x)=13m/s【例3】如圖,水平屋頂高H=5m,圍墻高h(yuǎn)=3.2m,圍墻到房子的水平距離L=3m,圍墻外空地寬x=10m,為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上,g取10m/s2.求:(1)小球離開屋頂時的速度v0的大小范圍;(2)小球落在空地上的最小速度.考點(diǎn)定位平拋運(yùn)動中的臨界問題考點(diǎn)定位找到臨界條件(2)小球落在空地上,下落高度一定,落地時的豎直分速度一定,當(dāng)小球恰好越過圍墻的邊緣落在空地上時,落地速度最小考點(diǎn)三平拋運(yùn)動中的臨界問題x圖14豎直方向:水平方向:【訓(xùn)練3】質(zhì)量為m=0.5kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊,從光滑斜面上高h(yuǎn)0=0.6m的A點(diǎn)由靜止開始自由滑下.已知斜面AB與水平面BC在B處通過一小圓弧光滑連接.長為x0=0.5m的水平面BC與滑塊之間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,C點(diǎn)右側(cè)有3級臺階(臺階編號如圖),D點(diǎn)右側(cè)是足夠長的水平面.每級臺階的高度均為h=0.2m,寬均為L=0.4m.(設(shè)滑塊從C點(diǎn)滑出后與地面或臺階碰撞后不再彈起,取g=10m/s2).(1)求滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時的速度vB;(2)求滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所經(jīng)歷的時間t;解析指導(dǎo)(1)滑塊在斜面AB上下滑時,機(jī)械能守恒考點(diǎn)定位平拋運(yùn)動中的應(yīng)用(2)滑塊從B→C,做勻減速運(yùn)動(3)不正確,因為滑塊可能落到某一個臺階上假設(shè)法:假定無臺階,直接落在DE水平面上考點(diǎn)定位平拋運(yùn)動中的應(yīng)用恰好落到D點(diǎn)按照平拋軌跡,中間會落在臺階上
(3)某同學(xué)是這樣求滑塊離開C點(diǎn)后落點(diǎn)P與C點(diǎn)在水平方向的距離x的:滑塊離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,下落高度H=4h=0.8m,在求出滑塊經(jīng)過C點(diǎn)速度的基礎(chǔ)上,根據(jù)平拋運(yùn)動知識即可求出水平位移x.你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確?如果正確,請解出結(jié)果.如果不正確,請說明理由,并用正確的方法求出結(jié)果.考點(diǎn)定位平拋運(yùn)動中的應(yīng)用(3)不正確,因為滑塊可能落到某一個臺階上假設(shè)法:假定下落高度為2h時小球已經(jīng)越過第二個臺階所以小球會落到第三個臺階上(3)某同學(xué)是這樣求滑塊離開C點(diǎn)后落點(diǎn)P與C點(diǎn)在水平方向的距離x的:滑塊離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,下落高度H=4h=0.8m,在求出滑塊經(jīng)過C點(diǎn)速度的基礎(chǔ)上,根據(jù)平拋運(yùn)動知識即可求出水平位移x.你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確?如果正確,請解出結(jié)果。如果不正確,請說明理由,并用正確的方法求出結(jié)果.(3)不正確,因為滑塊可能落到某一個臺階上小球落在第三個臺階上時17.類平拋問題模型的分析方法【例4】如圖16所示的光滑斜面長為l,寬為b,傾角為θ,一物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入,恰好從底端Q點(diǎn)離開斜面,試求:(1)物塊由P運(yùn)動到Q所用的時間t;(2)物塊由P點(diǎn)水平射入時的初速度v0;(3)物塊離開Q點(diǎn)時速度的大小v.解析指導(dǎo)(1)物塊的運(yùn)動分解為:沿v0方向的勻速直線運(yùn)動+沿斜面方向的勻加速直線運(yùn)動考點(diǎn)定位類平拋運(yùn)動沿斜面方向:解題技巧運(yùn)動的分解(2)沿初速度v0方向圖16解析指導(dǎo)考點(diǎn)定位類平拋運(yùn)動解題技巧運(yùn)動的分解(3)物塊的運(yùn)動分解為:沿v0方向的勻速直線運(yùn)動+沿斜面方向的勻加速直線運(yùn)動在Q點(diǎn):圖161.(13)在實驗操作前應(yīng)該對實驗進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治觯芯科綊佭\(yùn)動的實驗裝置圖如圖.小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放,并從斜槽末端水平飛出.改變水平板的高度,就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置,從而可描繪出小球的運(yùn)動軌跡.某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋運(yùn)動,將水平板依次放在如圖1、2、3的位置,且1與2的間距等于2與3的間距.若三次實驗中,小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、x3,機(jī)械能的變化量依次為ΔE1、ΔE2、ΔE3,忽略空氣阻力,下面分析正確的是()A.x2-x1=x3-x2,ΔE1=ΔE2=ΔE3B.
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