廣東物理高考一輪復(fù)習(xí)第四章第二講拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用課件1

1、一、平拋物體的運(yùn)動(dòng) 1定義：將物體以一定的初速度沿 方向拋出，不考 慮空氣阻力，物體只在 作用下所做的運(yùn)動(dòng),2性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為 的 曲線 運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線,水平,重力,重力加速度,勻變速,二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律 1研究方法：平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的 運(yùn)動(dòng)和豎直方向的 運(yùn)動(dòng) 2運(yùn)動(dòng)規(guī)律(如下表所示),勻速直線,自由落體,gt,v0t,若物體受恒力作用且恒力方向與初速度方向垂直，這種運(yùn)動(dòng)叫類平拋運(yùn)動(dòng)，其研究方法與平拋運(yùn)動(dòng)研究方法相同，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律也相同，只不過在分解時(shí)不一定向豎直方向和水平方向分解,三、斜拋運(yùn)動(dòng) 1概念：以一定的初速度將物體沿與水平方向 斜向拋出

2、，物體僅在 所做的曲線運(yùn)動(dòng),成一定角度,重力作用下,2性質(zhì)：斜拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒為 的勻變速曲 線運(yùn)動(dòng)，軌跡是 ,重力加速度g,拋物線,3規(guī)律：斜拋運(yùn)動(dòng)可以看成是水平方向上的 和豎直方向上的 的合成,勻速直線運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng),1水平射程和飛行時(shí)間 (1)飛行時(shí)間：t ，只與h、g有關(guān)，與v0無關(guān) (2)水平射程：xv0tv0 ，由v0、h、g共同決定,2速度變化規(guī)律 (1)任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度v0. (2)任意相等的時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量均豎直向下，且 vvygt. 3位移變化規(guī)律 (1)任意相等的時(shí)間間隔t內(nèi)，水平位移不變，且xv0t. (2)連續(xù)相等的時(shí)間間隔t內(nèi)，豎直方

3、向上的位移差不變， 即ygt2.,4平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論 推論：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一 位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為，位移 方向與水平方向的夾角為，則tan2tan.,圖421,證明：如圖421所示，由平拋運(yùn) 動(dòng)規(guī)律得 Tan Tan 所以tan2tan. 推論：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn),證明：如圖421所示，tan tan2tan 即末狀態(tài)速度方向的反向延長(zhǎng)線與x軸的交點(diǎn)B必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn),1在平拋運(yùn)動(dòng)過程中，位移矢量與速度矢量永遠(yuǎn)不會(huì)共 線 2它們與水平方向的夾角關(guān)系為tan2tan，

4、但不能 誤認(rèn)為2.,1(2008廣東高考)某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球，假 定球在墻面上以25 m/s的速度沿水平方向反彈， 落地點(diǎn)到墻面的距離在10 m至15 m之間忽略空 氣阻力，g取10 m/s2，球在墻面上反彈點(diǎn)的高度 范圍是 () A0.8 m至1.8 mB0.8 m至1.6 m C1.0 m至1.6 m D1.0 m至1.8 m,解析：球反彈后做平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)落地時(shí)間為t，由t 得t1 s，t2 s，由h gt2得h10.8 m，h21.8 m，即A正確,答案：A,1類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn) 物體所受合力為恒力，且其方向與初速度的方向垂直 2類平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 在初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

5、，在合力方向做初速度 為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度,3常見問題 (1)斜面上的平拋運(yùn)動(dòng) (2)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) 4類平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法 (1)常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速 直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的勻加速直 線運(yùn)動(dòng)，兩分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，且與合運(yùn)動(dòng)具 有等時(shí)性 (2)特殊分解法：對(duì)于有些問題，可以過拋出點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)?直角坐標(biāo)系，將加速度分解為ax、ay，初速度v0分解為vx、 vy，然后分別在x、y方向列方程求解,1類平拋運(yùn)動(dòng)是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)研究方法的遷移，是高考命題 的熱點(diǎn)問題 2高考考查該類問題常綜合機(jī)械能守恒、動(dòng)能定理等知識(shí)， 以電場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)

6、為背景考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)處理綜合 問題的能力,2如圖422所示，光滑斜面長(zhǎng)為b，寬為a，傾 角為，一物塊從斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入，而 從右下方頂點(diǎn)Q離開斜面，求入射初速度v0.,圖422,解析：物塊在垂直于斜面方向沒有運(yùn)動(dòng)，物塊在斜面平面內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向上的速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿斜面向下的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 由牛頓第二定律，有mgsinma1，a1gsin 水平方向上的位移xav0t 沿斜面向下的位移yb 由得v0a,答案：a,如圖423所示，一小球從平臺(tái)上水平拋出，恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為53的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h0

7、.8 m，g10 m/s2，sin530.8，cos530.6，求：,(1)小球水平拋出的初速度v0是多大？ (2)斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離x是多少？ (3)若斜面頂端高H20.8 m，則小球離開平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí) 間t到達(dá)斜面底端？,思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)小球在到達(dá)斜面頂端前做平拋運(yùn)動(dòng)； (2)小球在斜面頂端時(shí)的合速度方向沿斜面向下； (3)小球在斜面頂端時(shí)的合速度為小球沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)的初速度,課堂筆記(1)由題意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，說明此時(shí)小球的速度方向與斜面平行，否則小球會(huì)彈起，如圖所示，所以vy=v0tan53 vy2=2gh 代入數(shù)據(jù)得vy4 m

8、/s，v03 m/s. (2)由vygt1得：t10.4 s xv0t130.4 m1.2 m.,(3)小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 a 8 m/s2 初速度v 5 m/s 代入數(shù)據(jù)整理得： 5t2260 解得t22 s或t2 s(不合題意舍去) 所以tt1t22.4 s.,答案(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s,本題中小球的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)階段：平拋運(yùn)動(dòng)階段和勻 加速運(yùn)動(dòng)階段，兩個(gè)階段的聯(lián)系紐帶是平拋運(yùn)動(dòng)的末速度 為小球沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)的初速度，這也是解答本題的 關(guān)鍵.,如圖424所示，水平屋頂高H5 m，墻高h(yuǎn)3.2 m，墻到房子的距離L3 m，墻外馬路寬D10 m，小球

9、從屋頂水平飛出落在墻外的馬路上，求小球離開屋頂時(shí)的速度v應(yīng)該滿足什么條件？ (g10 m/s2),思路點(diǎn)撥小球觸碰墻頂對(duì)應(yīng)小球能落在墻外馬路上的平拋的最小速度，而小球落在馬路的右邊緣對(duì)應(yīng)小球能落在墻外馬路上的平拋的最大速度,課堂筆記小球速度很小，則不能越過墻；小球速度很大，則飛到馬路外面兩臨界狀態(tài)就是剛好越過墻和落在馬路右側(cè)邊緣設(shè)小球剛好越過墻如圖中所示，此時(shí)小球的水平初速度為v1，則 H-h= 由L=v1t1得v1=5 m/s.,設(shè)小球越過墻剛好落在馬路的右邊緣如圖中所示，此時(shí)小球的水平速度為v2，則 H= 由L+D=v2t2得v2=13 m/s. 所以小球離開屋頂時(shí)的速度滿足5 m/sv1

10、3 m/s時(shí)，小球落在墻外的馬路上,答案5 m/sv13 m/s,本題屬于平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題每當(dāng)遇到類似的題目時(shí)常常感到無從下手，因此形成一個(gè)良好的分析問題、解決問題的思路特別重要解決此類問題的關(guān)鍵有三點(diǎn)：其一是確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)平拋運(yùn)動(dòng)；其二是確定臨界位置恰不觸墻和恰不出界；其三是確定臨界軌跡，并畫出軌跡示 意圖.,(12分)在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m1 kg的質(zhì)點(diǎn)以速度v010 m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿y軸正方向(豎直方向)的恒力F15 N作用，直線OA與x軸成37，如圖425所示的曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖(g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)，求： (1)如果質(zhì)

11、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線OA相交 于P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的 時(shí)間以及P點(diǎn)的坐標(biāo)； (2) 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P點(diǎn)的速度大小,圖425,思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律類平拋運(yùn)動(dòng)； (2)求出類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度； (3)P點(diǎn)的x、y坐標(biāo)的關(guān)系為tan,解題樣板(1)質(zhì)點(diǎn)在水平方向上無外力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上受恒力F和重力mg作用而做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 由牛頓第二定律得：Fmgma 所以a m/s25 m/s2. (2分) 設(shè)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，P點(diǎn)坐標(biāo)為(xP，yP)，則xPv0t，yP at2 (2分) 又tan (2分) 聯(lián)立解得：t3 s，xP30

12、m，yP22.5 m. 即P點(diǎn)的坐標(biāo)為(30,22.5)(2分),(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)沿y方向的速度 vyat15 m/s (2分) 故P點(diǎn)的速度大小 Vp (2分),答案(1)3 s(30,22.5)(2)5 m/s,類平拋運(yùn)動(dòng)是指物體受恒力作用且恒力方向與初速度方 向垂直的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同，處理方 法與平拋運(yùn)動(dòng)問題的處理方法亦相同，但需注意的是不一定 按豎直方向和水平方向進(jìn)行分解，而是按初速度方向和合外 力方向來分解.,1(2009廣東理基)滑雪運(yùn)動(dòng)員以20 m/s的速度從一平臺(tái)水 平飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的高度差為3.2 m不計(jì)空氣阻 力，g取10 m/s2.運(yùn)動(dòng)員飛過

13、的水平距離為x，所用時(shí)間為t， 則下列結(jié)果正確的是 () Ax16 m，t0.50 sBx16 m，t0.80 s Cx20 m，t0.50 s Dx20 m，t0.80 s,解析：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，h gt2， t 0.80 s；水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，xv0t 16 m故B項(xiàng)正確,答案：B,2乒乓球在我國(guó)有廣泛 的群眾基礎(chǔ)，并有 “國(guó)球”的美譽(yù)， 在2009年11月22日結(jié)束的第19屆亞洲乒乓球錦標(biāo)賽 上，中國(guó)隊(duì)如愿包攬了7個(gè)項(xiàng)目的冠軍國(guó)乒新銳馬 龍?jiān)诒荣愔羞B奪男單、男雙、男團(tuán)、混雙四枚金牌，,426,追平了前輩謝賽克在25年前創(chuàng)造的記錄，展現(xiàn)出了超一流選手的實(shí)力現(xiàn)討論乒乓

14、球發(fā)球問題，已知球臺(tái)長(zhǎng)L、網(wǎng)高h(yuǎn)，若球在球臺(tái)邊緣O點(diǎn)正上方某高度處，以一定的垂直球網(wǎng)的水平速度發(fā)出，如圖426所示，球恰好在最高點(diǎn)時(shí)剛好越過球網(wǎng)假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力則根據(jù)以上信息不能求出(設(shè)重力加速度為g) (),A球的初速度大小 B發(fā)球時(shí)的高度 C球從發(fā)出到第一次落在球臺(tái)上的時(shí)間 D球從發(fā)出到被對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間,解析：根據(jù)題意分析可知，乒乓球在球臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)軌跡具有重復(fù)和對(duì)稱性，顯然發(fā)球時(shí)的高度等于h，從發(fā)球到運(yùn)動(dòng)到P1點(diǎn)的水平位移等于 L，所以可以求出球的初速度大小，也可以求出球從發(fā)出到第一次落在球臺(tái)上的時(shí)間由于對(duì)

15、方運(yùn)動(dòng)員接球的位置未知，所以無法求出球從發(fā)出到被對(duì)方運(yùn)動(dòng)員接住的時(shí)間綜上所述選D項(xiàng),答案：D,3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tan隨時(shí)間t的變化圖象是圖427中的 (),圖427,解析：物體平拋出去后，其合速度可分解為水平方向的速度v0和豎直方向的速度vy(vygt)，如圖所示所以tan 由數(shù)學(xué)知識(shí)可知tant圖象為B.,答案：B,4一物體從某高度以初速度v0水平拋出，落地時(shí)速度大小 為v，則它運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 (),解析：物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t ，由速度的合成與分解可知vy ，故只有D正確,答案：D,5(2009福建高考)如圖428所示，射擊槍水平放置，射 擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上， 槍口與目標(biāo)靶之間的距離x100 m，子彈射出的水平速 度