第11講-拋體運(yùn)動(dòng)-【解析卷】初升高物理銜接教材講義系列

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線；2、知道平拋運(yùn)動(dòng)形成的條件；3、理解平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為g；4、會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解答有關(guān)問題二、學(xué)習(xí)要點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律銜接點(diǎn)1 平拋運(yùn)動(dòng)【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】1、平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究完豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，我們?cè)賮砜此椒较蛏系姆诌\(yùn)動(dòng)。先來分析做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上的受力情況。（做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，重力的方向是豎直向下的，所以物體在水平方向上不受力）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性我們知道水平方向上的運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到豎直方向的運(yùn)動(dòng)影響，再根據(jù)牛頓第一定律我們能得出什么樣的結(jié)論??？（根據(jù)牛頓第一定律我們知道，如果一個(gè)物體處于不受力或受力平衡狀態(tài)，它將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在平拋運(yùn)動(dòng)中，物體水平方向上不受力，并且水平方向上有一個(gè)初速度，所以物體在水平方向上應(yīng)該是勻速直線運(yùn)動(dòng)。）結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律現(xiàn)在請(qǐng)大家來分析做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的受力情況？（在豎直方向上只受到重力的作用）想一下我們前面學(xué)過的運(yùn)動(dòng)形式有沒有只在重力作用下實(shí)現(xiàn)的？（做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力的作用）既然豎直方向上只受重力的作用，與物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件相同，根據(jù)我們上節(jié)課學(xué)的分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理知道，分運(yùn)動(dòng)在各自的方向上遵循各自的規(guī)律，我們能得出什么樣的結(jié)論呢？（平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)有可能是自由落體運(yùn)動(dòng)）結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)?！镜淅菲饰觥俊纠}1】在地面上方某一高處，以初速度v0水平拋出一石子，當(dāng)它的速度由水平方向變化到與水平方向成θ角時(shí)，石子的水平位移的大小是（不計(jì)空氣阻力）（）A.B.C.D.【答案】C【解析】石子的速度方向到與水平方向成θ角時(shí)，豎直分速度為vy=v0tanθ；由vy=gt，可得時(shí)間為，所以水平位移x=v0t=．故選C．點(diǎn)睛：本題是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來求解．【例題2】如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端(末端水平)時(shí)撞開接觸開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落，改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（）A.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)C.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)D.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】A點(diǎn)睛：雖然我們知道A球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但本題中在水平方向沒有可以參照的物體，故無法判定其在水平方向的運(yùn)動(dòng)情況．這種方法一定要掌握．【變式訓(xùn)練】1、一個(gè)物體以初速度v0水平拋出，落地時(shí)速度為v，則（）A.物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是B.物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是C.物體拋出時(shí)的豎直高度是D.物體拋出時(shí)的位移是【答案】B2、如圖所示，某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打乒乓球，某次球與墻壁上A點(diǎn)碰撞后水平彈離，恰好垂直落在球拍上的B點(diǎn)，已知球拍與水平方向夾角，AB兩點(diǎn)高度差，忽略空氣阻力，重力加速度，則球剛要落到球拍上時(shí)速度大小為（）A.B.C.D.【答案】C【解析】根據(jù)得，豎直分速度：，根據(jù)平行四邊形定則知，剛要落到球拍上時(shí)速度大小，故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和平行四邊形定則綜合求解，難度不大．3、如圖所示，在一次空地演習(xí)中，離地H高處的飛機(jī)以水平速度v1發(fā)射一顆炮彈欲轟炸地面目標(biāo)P，反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時(shí)以速度v2豎直向上發(fā)射炮彈攔截．設(shè)攔截系統(tǒng)與飛機(jī)的水平距離為s，若攔截成功，不計(jì)空氣阻力，則v1、v2關(guān)系應(yīng)滿足（）A.v1=v2B.v1=v2C.v1=v2D.v1=v2【答案】D【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握處理平拋運(yùn)動(dòng)的方法，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．以及知道豎直上拋運(yùn)動(dòng)加速度不變，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)．銜接點(diǎn)2 拋體運(yùn)動(dòng)實(shí)例【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】平拋運(yùn)動(dòng)1．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，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)．2．性質(zhì)：加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線．3．基本規(guī)律：以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，水平方向(初速度v0方向)為x軸，豎直向下方向?yàn)閥軸，建立平面直角坐標(biāo)系，則：(1)水平方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vx＝v0，位移x＝v0t.(2)豎直方向：做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度vy＝gt，位移.(3)合速度：，方向與水平方向的夾角為θ，則(4)合位移：，方向與水平方向的夾角為α，.名師點(diǎn)睛平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的理解1．飛行時(shí)間：由知，時(shí)間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)．2．水平射程：x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)．3．落地速度：，以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角，有，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)．4．兩個(gè)重要推論(1)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示．(2)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻任一位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角為θ，則tanα＝2tanθ.【典例引路剖析】【例題1】如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則:（）A.a的初速度比b的小B.a的初速度比c的大C.a的飛行時(shí)間比b的長D.b的飛行時(shí)間比c的長【答案】B點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移。【例題2】將一小球以v0=10m/s的速度水平拋出，拋出點(diǎn)距地面高度為H=20m，g取10m/s2，問：(1)小球在空中的飛行時(shí)間是多少？(2)小球落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離是多少？(3)落地時(shí)小球的速度大小是多少？【答案】（1）2s（2）20m（3）10m/s【解析】（1）由得（2）由，得（3）)經(jīng)過2s，小球的豎直速度為落地時(shí)小球的速度大小為，、【變式訓(xùn)練】1、如圖所示，下面關(guān)于物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度方向與水平方向的夾角的正切隨時(shí)間t的變化圖象正確的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】在豎直方向上vy=gt，則：．因?yàn)槭嵌浚瑒ttanθ與t成正比．故B正確，ACD錯(cuò)誤。2、在同一水平直線上的兩位置分別沿同水平方向拋出兩小球A和B，兩球相遇于空中的P點(diǎn)，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。不計(jì)空氣阻力，下列說法中正確的是:（）A.在P點(diǎn)，A球的速度大小大于B球的速度大小B.在P點(diǎn)，A球的速度大小小于B球的速度大小C.拋出時(shí)，先拋出A球后拋出B球D.拋出時(shí)，先拋出B球后拋出A球【答案】A3、一小球水平拋出時(shí)的速度大小為10m/s,落地時(shí)的速度大小為20m/s。（g取10m/s2）求：（1）小球拋出時(shí)的高度；（2）在空中的飛行時(shí)間；（3）水平位移大小分別是多少?【答案】(1)15m(2)s(3)10m【解析】根據(jù)平行四邊形定則知，落地時(shí)豎直分速度為：由得小球拋出時(shí)的高度水平位移【提升練習(xí)】1、如圖所示是用頻閃照相研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拍下的A、B兩小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)的照片。A無初速釋放，B水平拋出。通過觀察發(fā)現(xiàn)，盡管兩個(gè)小球在在水平方向上的運(yùn)動(dòng)不同，但是它們?cè)谪Q直方向上總是處在同一高度。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了B球開始運(yùn)動(dòng)后（）A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)D.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】試題分析：A做自由落體運(yùn)動(dòng)，而B做平拋運(yùn)動(dòng)，兩者在豎直方向上總是處在同一高度，說明B在豎直方向上做平拋運(yùn)動(dòng)，D正確，考點(diǎn)：考查了對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解點(diǎn)評(píng)：做本題的關(guān)鍵是把握住題目中所說的在豎直方向上總是處在同一高度。2、如圖,某一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0從離地高度為h的平臺(tái)末端水平飛出,落在水平地面上。忽略了空氣阻力的影響,下列表述中正確的是（）A.小球的質(zhì)量越大,它的水平位移越大B.小球的落地位置與初速度v0大小有關(guān)C.小球的初速度v0越大,落地時(shí)豎直方向速度也越大D.小球落地的瞬時(shí)速度只跟與它的下落高度h有關(guān)【答案】B3、對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)的物體，若重力加速度g已知，在給出下列哪些條件，可以求出物體的初速度（）A.水平位移B.下落高度C.落地時(shí)速度大小D.水平位移和下落高度【答案】D點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間共同決定水平位移．4、在地面上方某一高處，以初速度v0水平拋出一石子，當(dāng)它的速度由水平方向變化到與水平方向成θ角時(shí)，石子的水平位移的大小是（不計(jì)空氣阻力）（）A.B.C.D.【答案】C【解析】石子的速度方向到與水平方向成θ角時(shí)，豎直分速度為vy=v0tanθ；由vy=gt，可得時(shí)間為，所以水平位移x=v0t=．故選C．點(diǎn)睛：本題是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來求解．5、做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向通過的最大距離取決于（）A.物體的高度和所受重力B.物體的高度和初速度C.物體所受的重力和初速度D.物體所受的重力，高度和初速度【答案】B【解析】平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，解得，則水平方向上的位移，可知水平方向通過的最大距離取決于物體的初速度和拋出點(diǎn)的高度，與其他因素?zé)o關(guān)．故C正確，ABD錯(cuò)誤。6、如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為（）A.tB.C.D.【答案】C【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵信息是兩球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平位移之和不變．7、如圖所示，A、B為兩個(gè)挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上，斜面足夠長,在靜止釋放B球的同時(shí)，將A球以某一速度v0水平拋出,當(dāng)A球落于斜面上的P點(diǎn)時(shí)，B球的位置位于（）A.P點(diǎn)以下B.P點(diǎn)以上C.P點(diǎn)D.由于v0未知,故無法確定【答案】B【解析】試題分析：設(shè)A球落到P點(diǎn)的時(shí)間為tA，AP的豎直位移為y；B球滑到P點(diǎn)的時(shí)間為tB，BP的豎直位移也為y，A球做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，由y=gt2得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，B球做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的位移為：，加速度的大小為：a=gsinθ，根據(jù)位移公式s=at2得，B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：（θ為斜面傾角）．所以B正確．故選B?？键c(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題主要是對(duì)平拋物體的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的考查；解題時(shí)要抓住AB兩個(gè)球的不同的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，分別求解運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的大小，即可解決本題，本題的關(guān)鍵就是分析清楚AB的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。8、（多選）關(guān)于平拋物體的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A.物體只受的重力作用，是a＝g的勻變速運(yùn)動(dòng)B.初速度越大，物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長C.物體落地時(shí)的水平位移與初速度無關(guān)D.物體落地時(shí)的水平位移與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)【答案】AD【解析】平拋運(yùn)動(dòng)過程中物體只受重力作用，所以物體做加速度為g的勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，A正確。平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間取決于下落的高度，與水平初速度無關(guān)，B錯(cuò)誤，物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移x=vt，而時(shí)間t取決于下落高度，所以物體落地時(shí)的水平位移與拋出點(diǎn)的高度有關(guān)，C錯(cuò)誤D正確。9、（多選）飛機(jī)以100m/s的水平速度勻速飛行，不計(jì)空氣阻力，在某一時(shí)刻讓飛機(jī)上的A物體落下，相隔1s又讓B物體落下，在以后運(yùn)動(dòng)中關(guān)于A物體與B物體的位置關(guān)系，正確的是（）A.A物體在B物體的前下方B.A物體在B物體的后下方C.A物體始終在B物體的正下方D.落地前B物體離A物體越來越遠(yuǎn)【答案】CD10、（多選）有一物體在離水平地面高處以初速度水平拋出，落地時(shí)速度為，豎直分速度為vy，水平射程為，不計(jì)空氣阻力，則物體在空中飛行的時(shí)間為：A.B.C.D.【答案】BD【解析】物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則，A錯(cuò)誤；飛機(jī)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得，B正確；平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分速度，根據(jù)得，，C錯(cuò)誤；在豎直方向上，根據(jù)得，D正確．11、將一個(gè)物體以10m/s的初速度從10