第3章拋體運(yùn)動(dòng)課件1(魯科版必修2)

一、與繩或桿關(guān)聯(lián)速度的分解方法1.與繩關(guān)聯(lián)的速度分解:物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)楹纤俣鹊姆较?兩個(gè)分速度方向通常是沿繩子方向和與繩垂直的方向.2.與桿關(guān)聯(lián)的速度分解:桿的兩端實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)楹线\(yùn)動(dòng)的方向,兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的方向通常是沿桿和與桿垂直的方向,同時(shí)兩端沿桿方向的分速度是相等的.【典例1】A、B兩物體通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的輕繩相連放在水平面上，現(xiàn)物體A以v1的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別是α、β時(shí)，如圖所示.物體B的運(yùn)動(dòng)速度vB為(繩始終有拉力)()A.v1sinα/sinβB.v1cosα/sinβC.v1sinα/cosβD.v1cosα/cosβ【解析】選D.物體A以v1的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其合速度與分速度關(guān)系如圖甲所示；而物體B向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的合速度與分速度關(guān)系如圖乙所示.根據(jù)沿繩方向兩物體的分速度v繩相等得v1cosα=vBcosβ，故vB=，故D正確.二、平拋運(yùn)動(dòng)的特征和解題方法平拋運(yùn)動(dòng)是典型的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)力學(xué)特征是：水平方向有初速度而不受外力，豎直方向只受重力而無(wú)初速度，抓住了平拋運(yùn)動(dòng)的這個(gè)初始條件，也就抓住了它的解題關(guān)鍵，現(xiàn)將常見(jiàn)的幾種解題方法介紹如下：1.利用平拋的時(shí)間特點(diǎn)解題:平拋運(yùn)動(dòng)可分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，只要拋出的時(shí)間相同，下落的高度和豎直分速度就相同.2.利用平拋運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角度解題設(shè)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，下落高度為h，水平位移為x時(shí)，速度vA與初速度v0的夾角為θ，由圖可得：tanθ=①將vA反向延長(zhǎng)與x相交于O點(diǎn)，設(shè)A′O=d,則有：tanθ=，解得d=,tanθ==2tanα②①②兩式揭示了偏轉(zhuǎn)角和其他各物理量的關(guān)系.3.利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡解題平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線，已知拋物線上的任意一段，就可求出水平初速度和拋出點(diǎn)，其他物理量也就迎刃而解了.設(shè)圖為某小球做平拋運(yùn)動(dòng)的一段軌跡，在軌跡上任取兩點(diǎn)A和B，分別過(guò)A點(diǎn)作豎直線，過(guò)B點(diǎn)作水平線相交于C點(diǎn)，然后過(guò)BC的中點(diǎn)D作垂線交軌跡于E點(diǎn)，過(guò)E點(diǎn)再作水平線交AC于F點(diǎn)，小球經(jīng)過(guò)AE和EB的時(shí)間相等，設(shè)為單位時(shí)間T.由Δs=aT2知【典例2】在傾角為37°的斜面上，從A點(diǎn)以6m/s的初速度水平拋出一個(gè)小球，小球落在B點(diǎn)，如圖所示，求小球剛碰到斜面時(shí)的速度方向、AB兩點(diǎn)間的水平距離和小球在空中飛行的時(shí)間.(g取10m/s2)【解析】如圖所示，將小球在B處速度vB分解為v0和vy.設(shè)小球落到B點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角為α，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t.則tan37°=又因?yàn)閠an37°=,解得t=0.9s.A、B兩點(diǎn)間的水平距離x=v0t=6×0.9m=5.4m，在B點(diǎn)時(shí)，所以α=arctan答案：速度方向與水平方向夾角α=arctan水平距離5.4m時(shí)間0.9s三、求平拋運(yùn)動(dòng)初速度的常見(jiàn)題型及解法1.已知物體平拋一段時(shí)間內(nèi)位移的大小和方向一般采用分解位移的方法，利用豎直位移求時(shí)間，利用水平位移確定初速度.2.利用平拋運(yùn)動(dòng)的速度變化和重要推論(1)水平方向分速度保持vx=v0.豎直方向，加速度恒為g，速度vy=gt，從拋出點(diǎn)起，每隔Δt時(shí)間的速度的矢量關(guān)系如圖所示.這一矢量關(guān)系有兩個(gè)特點(diǎn)：①任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度v0；②任意相等時(shí)間間隔Δt內(nèi)的速度改變量均豎直向下，且Δv=Δvy=gΔt.(2)平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半.(3)位移的偏角α與速度的偏角θ的關(guān)系：tanθ=2tanα.【典例3】如圖所示，一小球從平臺(tái)上水平拋出，恰好落在平臺(tái)前一傾角為α=53°的斜面頂端，并剛好沿斜面下滑，已知平臺(tái)到斜面頂端的高度為h=0.8m，取g=10m/s2.求小球水平拋出的初速度v0和斜面與平臺(tái)邊緣的水平距離s各為多少？(sin53°=0.8,cos53°=0.6)【解析】小球從平臺(tái)到斜面頂端的過(guò)程中做平