全優(yōu)粵教版物理必修2課件2019 1 16課件第1章 第4節(jié)

1、物理必修2配粵教版第四節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)物理必修2配粵教版)1(單選)將物體以一定的初速度豎直下拋，其速度時(shí)間 圖象可能是()【答案】C【解析】豎直下拋，物體做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)間圖象為一條傾斜的直線A圖表示物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B圖表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C圖表示物體做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，符合題意，故C正確；物體做初速度不為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，不符合題意，D錯(cuò)誤，故選C.2. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，到達(dá)最高點(diǎn)瞬間() A速度為零，加速度為零B速度為零，加速度向上C速度為零，加速度向下D具有向下的速度和向下的加速度【答案】C【解析】豎直上拋運(yùn)

2、動(dòng)的物體始終受重力作用，其加速度恒為重力加速度，故在到達(dá)最高點(diǎn)瞬間加速度不為零，且方向豎直向下，此時(shí)只是速度為零物理必修2配粵教版3. 從同一高度同時(shí)以20 m/s的速度拋出兩個(gè)小球，一球豎直上拋，另一球豎直下拋，g取10 m/s2，則它們落地的時(shí)間差 為 ( )A3 sB4 sC5 sD6 s【答案】B4. 一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10 m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)，躍 起后重心升高0.45 m達(dá)到最高點(diǎn)落水時(shí)身體豎直，手先入水 (在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì))從離開(kāi)跳臺(tái)到 手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是多少？(計(jì)算時(shí)， 可以把運(yùn)動(dòng)

3、員看作是全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)g取值 為10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】1.7 s【解析】由 h 2v0 0.45m 得 v3m/s，由躍起到上升12g0至最高點(diǎn)的時(shí)間 t1v0 g 0.3 s，由最高點(diǎn)到手觸水面下落高度Hhh1(100.45) m10.45 m，所用時(shí)間 t2H1.4 s，2g所以總的時(shí)間 tt1t21.7 s.一、平拋運(yùn)動(dòng)1. 定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，僅在 重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)2. 特點(diǎn)(1) 物體只受到方向豎直向下的重力，加速度為 g(2) 物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是 向下向是 不斷變化的彎曲的曲線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方物理必修2配粵教版二、平拋

4、運(yùn)動(dòng)的分解1分運(yùn)動(dòng)規(guī)律探究(1)利用平拋儀的探究水平方向上運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的探究如圖，調(diào)整電磁鐵C、D分別離軌道A、B出口水平線的高 度相等，并同時(shí)釋放實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩鐵球總是 相碰豎直方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)探究利用電磁鐵 C、E.保證兩球的拋出點(diǎn)在同一水平線上，一小球從軌道 A 射出的同時(shí)，釋放電磁鐵 E 下的小球，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 兩者總是 同時(shí)落在下面的水平軌道上(2)利用頻閃照相進(jìn)行探究水平方向相等時(shí)間內(nèi)水平距離 相等；豎直方向兩球經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，落到相同的 高 度，如圖所示2分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(1) 水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是 勻速直線運(yùn)動(dòng)(2) 豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是 自由落體運(yùn)動(dòng)三、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1. 任一時(shí)刻 t

5、的位置坐標(biāo)v t1gt2 x 0，y 2.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條2. 任一時(shí)刻 t 的速度拋物線水平分速度 vxv0.豎直分速度 vy gt.則 vv2v2 v2(gt)2.xy0v 的方向與 x 軸的正方向的夾角 滿足：tan vyvgt.vx0一只松鼠攀在山崖的樹(shù)上，看到獵人對(duì)著它水平射出 的火光后，立即松開(kāi)爪子從樹(shù)上掉落，它能逃脫被擊中的厄運(yùn) 嗎？【答案】 射出后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，并且和松鼠的自由落體是在同一高度同時(shí)開(kāi)始的，因 此松鼠不能逃脫被 擊中的厄運(yùn)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和性質(zhì)1. 特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)具有水平初速度，只受重力作用，其 加速度為重力加速度g，方向豎直向下2.

6、性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，可看作是水平方 向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)3. 速度變化特點(diǎn)：物體在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化 量相等，均為vgt，方向豎直向下4. 對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解(如圖)(1) 如果物體不受重力，物體將以水平初速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)(2) 如果物體的初速度為零，且只受重力作用，則物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)5. 條件(1) 水平方向有初速度 (2)只受重力作用物理必修2配粵教版特別提醒：(1)若水平拋出的物體所受的空氣阻力可以忽略時(shí)，可認(rèn)為物體做平拋運(yùn)動(dòng)(2) 平拋運(yùn)動(dòng)的速度變化率恒定，但速率不隨時(shí)間均勻變化物理必修2配粵教版 例1關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

7、) A是變加速曲線運(yùn)動(dòng)B. 是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C. 平拋運(yùn)動(dòng)速度變化僅在豎直方向上體現(xiàn)D任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量不相等題眼直擊：平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解題流程：答案：BC題后反思：(1)平拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用，加速度ag. (2)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)1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(kāi)軌道末端(末端水平) 時(shí)，撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)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 兩球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了 A 球離開(kāi)軌道后( )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)

8、動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)物理必修2配粵教版【答案】C【解析】改變高度做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)A、B兩球仍同時(shí)落地， 只能說(shuō)明A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球的自由落體運(yùn)動(dòng)情況相同， 故C正確不能說(shuō)明水平方向的運(yùn)動(dòng)情況平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及幾個(gè)重要物理量基本思路和方法：由于平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，研究平拋運(yùn)動(dòng)通常采用“化曲為直”的方法如右圖所示，以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，取水平方向?yàn)?x 軸，正方向與初速度 v0 方向相同，豎直方向?yàn)?y 軸，正方向向下，設(shè)物體被拋出時(shí)間 t 后，物體的位置為 P，其坐標(biāo)為 x(t 時(shí)間內(nèi)的水平位移)和 y(t 時(shí)間內(nèi)的下落高度)，t 時(shí)間末

9、的速度 v 的坐標(biāo)分量為 vx、vy，則1. 速度水平分速度：vxv0；豎直分速度：vygt；t 時(shí)刻平拋物體的速度大小和方向：v v2v2，tan vy g t.txyv vx02. 位移(位置坐標(biāo))水平分位移：xv0t；豎直分位移：y12gt2；t 時(shí)間內(nèi)合位移的大小和方向：sx2y2，tan y gt.x2v0物理必修2配粵教版3. 軌跡方程平拋物體在任意時(shí)刻的位置坐標(biāo) x 和 y 所滿足的方程，叫 g2v2做軌跡方程由位移公式消去 t 可得：y2x2 或 x20y，顯2v0g然這是頂點(diǎn)在原點(diǎn)，開(kāi)口向下的拋物線方程，所以平拋運(yùn)動(dòng)的 軌跡是一條拋物線4. 兩個(gè)重要推論推論 1：從拋出點(diǎn)開(kāi)始

10、，任意時(shí)刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角的正切值的 2 倍推論 2：從拋出點(diǎn)開(kāi)始，任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線與 x軸的交點(diǎn)為此時(shí)刻對(duì)應(yīng)水平位移的中點(diǎn) 由上圖知：速度的偏向角為 ：tan gtv0，2v位移的偏向角為 ：tan gt ，0從而得知：tan 2tan ，速度的反向延長(zhǎng)線與 x 軸的交點(diǎn)為此時(shí)對(duì)應(yīng)水平位移的中點(diǎn)5. 幾個(gè)物理量g(1) 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2h，即平拋物體在空中的飛行時(shí)間僅取決于下落的高度，與初速度 v0 無(wú)關(guān)(2) 落地的水平距離 xv2h，即水平距離與初速度 v0g0和下落高度 h 有關(guān)，而與其他因素?zé)o關(guān)(3) 落地速度 vtv22gh，即落地速度也只與初速度 v00和下

11、落高度 h 有關(guān)配粵教版物理必修2例 2 某戰(zhàn)士在傾角為 30的山坡上進(jìn)行投擲 訓(xùn)練如右圖，他從 A 點(diǎn)以某一初速度 v0 沿水平方向投出，正好落在 B 點(diǎn)，測(cè)得 AB 90 m若不計(jì)空氣阻力，求：(1)該型號(hào) 從拉動(dòng)彈弦到爆炸需要 5 s 的時(shí)間，若要求 正好在落地時(shí)爆炸，問(wèn)戰(zhàn)士從拉動(dòng)彈弦到投出所用的 時(shí)間是多少？(2)拋出的速度是多大？(3)從拋出開(kāi)始經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間 與山坡間的距離最大？(g10 m/s2)物理必修2配粵教版解析：(1)由題意知從拋出點(diǎn) A 到落點(diǎn) B 的水平位移和豎直位移分別為3x AB cos 3045m，y AB sin 3045 m.2y g24510又根據(jù) y122g

12、t1得 t1故 t2tt12 s.s3 s，3(2) 由水平位移 xv t得 vx15m/s.t0 101(3) 當(dāng)速度與斜面平行時(shí)， 與斜面距離最遠(yuǎn)，此時(shí)tan 30vyv0tan 30v ，又 vygt3，故 t3g1.5 s.03答案：(1)2 s (2)15m/s (3)1.5 s物理必修2配粵教版題后反思：分析此類問(wèn)題的關(guān)鍵是平拋運(yùn)動(dòng)在水平與豎直方向上的位移與斜面長(zhǎng)度及傾角相結(jié)合的關(guān)系2(2018鄭州名校月考)如圖為湖邊一傾角為37 的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O.一人站在A點(diǎn)處以 速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO50 m，g取10 m/s2， sin 370.6，c

13、os 370.8.(1) 若小石子能落到水面，求v0的最小值(2) 若小石子不能落到水面上，落到斜面時(shí)速度方向與水 平面夾角的正切值是多少？【答案】(1)16.33 m/s(2)1.5【解析】(1)小石子做平拋運(yùn)動(dòng)，若石塊恰能落到 O 點(diǎn)，v0 最小，則AOcosv t, AOsin120解得v016.33 m/s.2gt(2)斜面與水平方向的夾角37，若小石子落到斜面1上時(shí)，速度方向與水平方向的夾角設(shè)為 ，2gt2 gt 則 tan vtan gt0v0t 2v0 所以tan 2tan 1.5.平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究1. 頻閃照片的研究(1) 通過(guò)對(duì)同一時(shí)刻兩小球位置的對(duì)比可知，在任一相同 時(shí)間

14、內(nèi)下落的位移是相等的，即平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由 落體運(yùn)動(dòng)(2) 測(cè)量相鄰像間的水平距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)任意兩個(gè)相鄰的 像間水平距離相等，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速 直線運(yùn)動(dòng)2. 初速度的計(jì)算(1) 由物體在任一時(shí)刻 t的位置坐標(biāo)，xv0t，y12gt2，得 g2yv0x.(2) 由豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，相鄰相等時(shí)間 T 內(nèi)位移差恒定，ygT2.水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng) vxx 為時(shí)間 T 內(nèi)的水平位0T，移 例 3 在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng) L1.6cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如右圖中的 a、b、c、d 所示，則小球平拋的初速度的計(jì)

15、算式為 v0 (用 L、g 表示)，其值是 ，小球在 b 點(diǎn)的速率為 (取兩位有效數(shù)字，g 10 m/s2)解析：由圖可知 a、b、c、d 每相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔相g.等，設(shè)為T(mén)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)ygT2L，故TL水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)v 2L ， 所以v 2gL 0T0L2L2100.016m/s0.80 m/s，在豎直方向 vby2T0.60 m/sv2v20by小球在 b 點(diǎn)的速率 vb1.0 m/s.答案：2gL 0.80 m/s 1.0 m/s物理必修2配粵教版題后反思：利用軌跡或閃光照片求拋出的初速度，或某一點(diǎn)的速度，解決這類問(wèn)題的依據(jù)有兩條：一是平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)原理，二

16、是勻速直線運(yùn)動(dòng)的軌跡，列出方程yaT2和xv0T，再根據(jù)相鄰兩記錄點(diǎn)間的有關(guān)數(shù)據(jù)求解3. 某同學(xué)做平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)， 不慎未定好原點(diǎn)，只畫(huà)了豎直線，而且只描出了平拋物體的后一部分軌跡如右圖所示，依此圖加一把刻度尺，如何計(jì)算出平拋物體的初速度 v0?【答案】【解析】為了求出平拋物體的初速度，要畫(huà)出三條等距(x)、平行于y 軸的豎直線與軌跡分別交于 A、B、C 三點(diǎn)，如圖所示然后分別過(guò) A、B、C 三點(diǎn)作三條水平線，設(shè) A、B 兩點(diǎn)間豎直距離為 y1，A、C 兩點(diǎn)間豎直距離為 y2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)就可計(jì)算出 v0.設(shè) t 為相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔，則有yyBCyABgt2，即(y2y1)y1gt2，

17、又 xv t，vx00t，將兩式聯(lián)立，解得 v0 xg.y22y1物理必修2配粵教版綜合拓展提高 例4 如圖所示，排球場(chǎng)的長(zhǎng)為18 m，其網(wǎng)的高度為2 m運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3 m遠(yuǎn)的線上，正對(duì)網(wǎng)前豎直跳起把球垂直于網(wǎng)水平擊出(g取10 m/s2)設(shè)擊球點(diǎn)的高度為2.5 m， 問(wèn)球被水平擊出時(shí)的速度v在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也 不出界？物理必修2配粵教版解析：如圖所示，排球恰不觸網(wǎng)時(shí)其運(yùn)動(dòng)軌跡為，排球恰不出界時(shí)其軌跡為，根據(jù)平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 xv0t 和 y12gt2可得，當(dāng)排球恰不觸網(wǎng)時(shí)有x13 m，x1v1t1，h 2.5 m2 m0.5 m，h12，1由可得 v19.5 m/s.12gt1當(dāng)排球恰不出界時(shí)有 x23 m9 m12 m，x2v2t2，h 2.5 m，h12，222gt2m/s.由可得 v217 m/s.所以球既不觸網(wǎng)也不出界的速度范圍是9.5m/sv17答案：9.5 m/sv17 m/s物理必修2配粵教版題后反思：1.將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，是求解平拋運(yùn)動(dòng)的基本方法2分析平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題時(shí)一般運(yùn)用 分