《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第4章第2講 平拋運(yùn)動(dòng)課件 魯科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三物理一輪復(fù)習(xí) 第4章第2講 平拋運(yùn)動(dòng)課件 魯科版(34頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)萬 有 引 力 定 律萬 有 引 力 定 律平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)第四章 一、平拋運(yùn)動(dòng) 1.定義:將物體在某一高度以某一初速度沿方向拋出,只在作用下的運(yùn)動(dòng). 2.特點(diǎn): (1)受力特點(diǎn):只受作用. (2)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng). 3.研究方法:采取運(yùn)動(dòng)的分解方法,將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的和豎直方向的.水平水平重力重力重力重力勻變速勻變速勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng) 4.規(guī)律:如圖4-2-1所示 (1)位移 x=v0t 合位移 合位移與水平方向成角,212ygt22sxy0tan2ygtxv (2)速度 vx=v0 vy=gt 合速度 合速度與水平方向成角,
2、22xyvvv0tanyxvgtvv (3)軌跡 平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線,軌跡方程 飛行時(shí)間:取決于下落高度 水平射程:2202gyxv2htg002hxv tvg 二、斜拋運(yùn)動(dòng)(只作定性要求) 1.定義:將物體以某一初速度與水平方向成一定夾角拋出,只在重力作用下的運(yùn)動(dòng). 2.特點(diǎn): (1)斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng). (2)時(shí)間的對(duì)稱性:從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)與從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)所在的水平面的時(shí)間相等. (3)速度的對(duì)稱性:物體經(jīng)過同一高度上的兩點(diǎn)時(shí)速度大小相等. (4)軌跡的對(duì)稱性:其軌跡關(guān)于過最高點(diǎn)的豎直線對(duì)稱. 3.研究方法:可將斜拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng).另
3、一種分解方法是,將其分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng). 4.射高和射程與初速度和拋射角的關(guān)系 (1)當(dāng)拋射角一定時(shí),初速度越大,射高和射程也越大. (2)當(dāng)初速度一定時(shí),拋射角越大,射高越大. (3)若落點(diǎn)與拋出點(diǎn)在同一水平面上,當(dāng)初速度一定時(shí),拋射角為45時(shí)射程最大;當(dāng)拋射角大于45時(shí),射程隨拋射角增大而減??;當(dāng)拋射角小于45時(shí),射程隨拋射角減小而減小. 5.彈道曲線:斜拋運(yùn)動(dòng)的拋物線是一種理想狀況的運(yùn)動(dòng)軌道,實(shí)際上斜拋運(yùn)動(dòng)會(huì)受空氣阻力的影響,使射高和射程減小,實(shí)際情況下物體的運(yùn)動(dòng)軌跡稱為彈道曲線. 平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的運(yùn)用 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,每秒的速度變化量總是() A.大小相等,
4、方向相同 B.大小不等,方向不同 C.大小相等,方向不同 D.大小不等,方向相同 平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),其加速度大小和方向?yàn)楹愣ㄖ?,故其速度改變量為v=gt, 由此可知在相等時(shí)間內(nèi)速度改變量大小相等、方向相同.選項(xiàng)A正確. 注意:該題比較的是相等時(shí)間的速度改變量(既包含速度大小的改變、還包含速度方向的改變),而不是相等時(shí)間內(nèi)的速率改變量. 在地面附近,沿水平方向拋出一個(gè)物體,不計(jì)空氣阻力,關(guān)于物體在空中運(yùn)動(dòng)情況,以下說法正確的是() A.在相等時(shí)間間隔內(nèi)速度變化相同 B.在相等時(shí)間間隔內(nèi)位移變化相同 C.在相等時(shí)間間隔內(nèi)加速度變化相同 D.在相等時(shí)間間隔內(nèi)動(dòng)能變化相同211111 1211
5、 1121214511122222tan/260vgtAtvgtBtxvtygtvtxCtvgtavvaD 平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),其豎直方向速度,選項(xiàng) 錯(cuò)誤; 時(shí)刻水平速度與豎直速度相等,合速度方向與初速度方向夾角為,選項(xiàng) 錯(cuò); 時(shí)間內(nèi)的水平位移,豎直位移,選項(xiàng) 正確; 時(shí)刻豎直速度,合速度方向與初速度方向夾角為 ,選項(xiàng) 錯(cuò) 如圖4-2-2所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分,圖中背景方格的邊長均為5cm,g=10m/s2,那么: (1)閃光頻率為多少? (2)小球運(yùn)動(dòng)的初速度的大小是多少? (3)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少?圖圖4-2-2 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向做勻速
6、運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),在水平和豎直這兩個(gè)方向上分別應(yīng)用相應(yīng)的規(guī)律即可求解. 物體豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),無論A是不是拋出點(diǎn),sy=aT2均成立(式中sy為相鄰兩閃光點(diǎn)豎直距離之差,T為相鄰兩閃光點(diǎn)的時(shí)間間隔).水平方向有sx=v0T(sx即相鄰兩點(diǎn)的水平間隔). 由和 , 代入數(shù)值得v0=1.4m/s ,故閃光頻率 在B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度,過B點(diǎn)時(shí)水平 分速度vB=v0 故ysTa0 xsvT0.005yyssTsag114.1fHzT2.47/2yBs ACvm sT222.8/BBBvvvm s 本題從知識(shí)上考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的位移之差s=aT2的運(yùn)用,考查了
7、閃光間隔與頻率的關(guān)系和運(yùn)動(dòng)的合成與分解.在能力上考查知識(shí)遷移能力、應(yīng)用知識(shí)分析問題解決問題的能力.在處理此類問題時(shí)注意:從圖中A、B、C相鄰兩點(diǎn)間的水平方向格子數(shù)相等,得出從AB、BC用的時(shí)間都相同,從而知道在豎直方向上可以用s=aT2列式求解.另外,圖中A點(diǎn)不一定就是平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置,分析時(shí)要予以審視.圖424 類平拋運(yùn)動(dòng)問題的處理方法 如圖4-2-3所示,質(zhì)量相同的A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一點(diǎn)O分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向拋出,A在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)為P1,B沿光滑斜面運(yùn)動(dòng),落地點(diǎn)為P2,P1和P2在同一水平面上,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是() A.A、B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 B.A、B
8、沿x軸方向的位移相同 C.A、B落地時(shí)的速度相同 D.A、B落地時(shí)的動(dòng)能相同圖圖4-2-3 設(shè)斜面的傾角為,A下落的高度 為h,則B沿斜面下滑的距離為, 根據(jù)平拋規(guī)律,A下落時(shí)間,B運(yùn) 動(dòng)的時(shí)間,因此tAtB.因?yàn)閤=v0t,所以xAxB.由動(dòng)能定理可 得,因此速度大小相等,但方向不同.故本題的正確答案為D.sinhL2Ahtg222sinBLhtag2201122mghmvmv 所謂類平拋運(yùn)動(dòng)就是受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)類似平拋運(yùn)動(dòng),即受到一個(gè)恒定的外力且與初速度方向垂直,物體做曲線運(yùn)動(dòng).這類問題的處理采取的也是化曲為直的方法,但是值得注意的問題是,不能誤認(rèn)為類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度.在電場
9、中也有類似的問題,比如帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn). 如圖4-2-4所示,光滑斜面長為a,寬為b,傾角為,一小物體在斜面上方的左端頂點(diǎn)P水平射入,恰好從右下方端點(diǎn)Q離開斜面,則入射的初速度為()圖圖4-2-4A.B.C.D.sin2gasingbasin2gba22ab 將斜面等效為豎直面,等效重力將斜面等效為豎直面,等效重力加速度為加速度為gsin. 平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問題 某排球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了一次跳發(fā)球,若擊球點(diǎn)恰在發(fā)球處底線上方3.04m高處,擊球后排球以25.0m/s的速度水平飛出,球初速度方向與底線垂直,排球場的有關(guān)尺寸數(shù)據(jù)如圖4-2-5所示,試計(jì)算說明(g=10m/s2): (1)此球能否過網(wǎng)
10、? (2)此球是落在對(duì)方界內(nèi),還是界外? (3)此高度擊球是否有可能發(fā)出好球(即能過網(wǎng)又不出界)?若可能,其擊球的水平速度應(yīng)取何值?圖圖4-2-5 (1)當(dāng)球下落到與球網(wǎng)上沿等高時(shí)的水平位移為s,則 h=(3.04-2.24)m=0.8m, 可得t=0.4s s=v0t=10m9m,球能過網(wǎng). (2)當(dāng)球落地時(shí),水平位移為s,則 h=3.04m t=0.78s s=v0t=19.5m18m,球已落在界外.212g t212g t (3)設(shè)球場邊線長為L,當(dāng)球恰好能過網(wǎng),則擊球速度最小由()可得 vmin=22.5m/s 當(dāng)球恰好不出界,則擊球速度最大由()可得 vmax=23.08m/s 可見
11、,當(dāng)擊球速度滿足22.05m/sv23.08m/s時(shí),在此高度可以發(fā)出好球.Lt2Lt 本題考查在實(shí)際情景中提取信息建立平拋運(yùn)動(dòng)的模型來解決問題.第()小題是一個(gè)臨界問題,關(guān)鍵在于正確了解和選擇臨界點(diǎn)的相關(guān)參數(shù). 如圖4-2-6所示,一高度為h=0.2m的水平面在A點(diǎn)處與一傾角為30的斜面連接,一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右運(yùn)動(dòng),求小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需要的時(shí)間(平面與斜面均光滑,取g=10m/s2).圖圖4-2-6 某同學(xué)對(duì)此題的解法為: 小球沿斜面運(yùn)動(dòng),則 ,由此可求得落地的時(shí)間t,問:你同意上述解法嗎?若同意,求出所需要的時(shí)間;若不同意,則說明理由并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果.201sinsin2hv tgt2001,221cot0.230.35 ,20.2 .AthgthAsv tvgsmlhmmsAhtsg不同意小球應(yīng)在 點(diǎn)離開平面時(shí)開始做平拋運(yùn)動(dòng),而不是沿斜面下滑正確的解法是:假設(shè)小球會(huì)落在地面上,飛行時(shí)間為 則有落地點(diǎn)離 點(diǎn)的水平位移為,代入數(shù)據(jù)得斜面底寬為因?yàn)樵摰讓捫∮谛∏蛩轿灰?,故小球離開 點(diǎn)后不會(huì)落到斜面上,因此落地時(shí)間即為平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間,