浙江省高考物理总复习 第4章第二节 抛体运动课件 大纲人教版

第二节抛体运动第二节抛体运动课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究知能优化演练知能优化演练第第二二节节抛抛体体运运动动基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理一、平抛运动一、平抛运动1定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在出，不考虑空气阻力，物体只在_作用下作用下所做的运动，叫平抛运动所做的运动，叫平抛运动2性质：平抛运动是加速度恒为性质：平抛运动是加速度恒为_的的_曲线运动，轨迹是抛物线曲线运动，轨迹是抛物线重力重力重力加速度重力加速度g匀变速匀变速二、平抛运动的规律二、平抛运动的规律以抛出点为原点，以水平方向以抛出点为原点，以水平方向(初速度初速度v0方向方向)为为x轴，以竖直向下的方向为轴，以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标轴建立平面直角坐标系，则系，则1水平方向：做水平方向：做_运动，速度：运动，速度：vx_，位移：位移：x_ .2竖直方向：做竖直方向：做_运动，速度：运动，速度：vy_，位移：位移：y_.匀速直线匀速直线v0v0t自由落体自由落体gt三、斜抛运动三、斜抛运动1定义：将物体以一定的初速度沿定义：将物体以一定的初速度沿_抛出，物体仅在抛出，物体仅在_的作的作用下所做的运动，叫做斜抛运动用下所做的运动，叫做斜抛运动2性质：加速度恒为性质：加速度恒为_的匀变速曲线运动，的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线轨迹是抛物线3处理方法：斜抛运动可以看成是水平方向处理方法：斜抛运动可以看成是水平方向上的上的_和竖直方向上的和竖直方向上的_的合成的合成斜向上或斜向下斜向上或斜向下重力重力匀速直线运动匀速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动g特别提示：特别提示：(1)平抛运动物体的合位移与合平抛运动物体的合位移与合速度的方向并不一致速度的方向并不一致(2)斜抛运动的处理方法与平抛运动的处理斜抛运动的处理方法与平抛运动的处理方法相同，不同的是，斜抛物体在竖直方方法相同，不同的是，斜抛物体在竖直方向上的初速度不为零向上的初速度不为零课堂互动讲练课堂互动讲练2速度的变化规律速度的变化规律水平方向分速度保持水平方向分速度保持vxv0不变；竖直方向加速不变；竖直方向加速度恒为度恒为g，速度，速度vygt，从抛出点起，每隔，从抛出点起，每隔t时间，时间，速度的矢量关系如图速度的矢量关系如图421所示，这一矢量关所示，这一矢量关系有两个特点：系有两个特点：图图421(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2)任意相等时间间隔任意相等时间间隔t内的速度改变量内的速度改变量v的方的方向均竖直向下，大小均为向均竖直向下，大小均为vvygt.3位移的变化规律位移的变化规律(1)任意相等时间间隔内，水平位移不变，且任意相等时间间隔内，水平位移不变，且xv0t.(2)任意相等的时间间隔任意相等的时间间隔t内，竖直方向上的位内，竖直方向上的位移差不变，即移差不变，即ygt2.4平抛运动的两个重要推论平抛运动的两个重要推论(1)推论推论：做平抛：做平抛(或类平抛或类平抛)运动的物体在任一时运动的物体在任一时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则，则tan2tan.图图422(2)推论推论：做平抛：做平抛(或类平抛或类平抛)运动的物体，任意运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点水平位移的中点如图如图423所示，设平抛物体的初速度为所示，设平抛物体的初速度为v0，从，从原点原点O到到A点的时间为点的时间为t，A点坐标为点坐标为(x，y)，B点点坐标为坐标为(x，0)则则图图423特别提醒：特别提醒：速度和位移与水平方向的夹角关速度和位移与水平方向的夹角关系为系为tan2tan，但不能误认为，但不能误认为2.即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1(2010年高考大纲全国卷年高考大纲全国卷)一水平抛出的小一水平抛出的小球落到一倾角为球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图面垂直，运动轨迹如图424中虚线所示小中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为距离之比为()图图4243类平抛运动的求解方法类平抛运动的求解方法(1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿即沿合力的方向合力的方向)的匀加速直线运动的匀加速直线运动(2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为建立适当的直角坐标系，将加速度分解为ax、ay，初速度，初速度v0分解为分解为vx、vy，然后分别在，然后分别在x、y方方向列方程求解向列方程求解即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.如图如图425所示，光滑斜面长为所示，光滑斜面长为b，宽为，宽为a，倾，倾角为角为，一物块沿斜面左上方顶点，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入而水平射入而从右下方顶点从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度离开斜面，求入射初速度图图425经典题型探究经典题型探究平抛运动规律的应用平抛运动规律的应用【思路点拨思路点拨】A、B能在空中相遇满足的能在空中相遇满足的条件为：条件为：A的水平射程的水平射程xs.图图426变式训练变式训练1如图如图427所示，在同一竖直面内，所示，在同一竖直面内，小球小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度从高度不同的两点，分别以初速度va和和vb沿水平方向抛出，经过时间沿水平方向抛出，经过时间ta和和tb后落到与两抛后落到与两抛出点水平距离相等的出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是列关系式正确的是()图图427Atatb，vavbBtatb，vavbCtatb，vavb Dtatb，vavb (2010年高考北京理综卷年高考北京理综卷)如图如图428所示，所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞点水平飞出，经出，经3.0 s落到斜坡上的落到斜坡上的A点已知点已知O点是斜坡的点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质，运动员的质量量m50 kg.不计空气阻力求：不计空气阻力求：(取取sin370.60，cos370.80；g取取10 m/s2)(1)A点与点与O点的距离点的距离L；(2)运动员离开运动员离开O点时的速度大小；点时的速度大小；(3)运动员落到运动员落到A点时的动能点时的动能与斜面有关联的平抛运动与斜面有关联的平抛运动图图428【思路点拨思路点拨】运动员落到斜坡上，即已知运动员落到斜坡上，即已知合位移的方向，分解位移，在每个方向上列合位移的方向，分解位移，在每个方向上列方程即可求解方程即可求解【答案】【答案】(1)75 m(2)20 m/s(3)32500 J【规律总结规律总结】(1)与斜面有关的平抛运动，注意与斜面有关的平抛运动，注意挖掘速度或位移方向这个条件，要么分解速度，挖掘速度或位移方向这个条件，要么分解速度，要么分解位移，一定能使问题得到解决要么分解位移，一定能使问题得到解决(2)对平抛运动的分解不是唯一的，可借用斜抛运对平抛运动的分解不是唯一的，可借用斜抛运动的分解方法研究平抛运动，即要灵活合理地运动的分解方法研究平抛运动，即要灵活合理地运用运动的合成与分解解决曲线运动用运动的合成与分解解决曲线运动变式训练变式训练2如图如图429所示，一小球自平台上所示，一小球自平台上水平抛出，恰好无碰撞地落在邻近平台的一倾角水平抛出，恰好无碰撞地落在邻近平台的一倾角为为53的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑已知斜面顶端与平台的高度差滑已知斜面顶端与平台的高度差h0.8 m，重，重力加速度力加速度g取取10 m/s2，sin530.8，cos530.6，求：，求：图图429(1)小球水平抛出的初速度小球水平抛出的初速度v0是多少？是多少？(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？是多少？(3)若斜面顶端高若斜面顶端高H20.8 m，则小球离开平台后，则小球离开平台后经多长时间经多长时间t到达斜面底端？到达斜面底端？答案：答案：(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s (满分样板满分样板13分分)质量为质量为m的飞机以水平速的飞机以水平速度度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力该升力由其他力的合力提供，不含重力)今今测得当飞机在水平方向的位移为测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高时，它的上升高度为度为h，如图，如图4210所示，求：所示，求：类平抛运动问题求解类平抛运动问题求解图图4210(1)飞机受到的升力大小；飞机受到的升力大小；(2)从起飞到上升至从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功高度的过程中升力所做的功及在高度及在高度h处飞机的动能处飞机的动能【思路点拨思路点拨】本题以曲线运动为背景，考查运本题以曲线运动为背景，考查运动的合成与分解及牛顿运动定律等问题，解答的动的合成与分解及牛顿运动定律等问题，解答的方法是将飞机的运动分解成水平和竖直两个方向方法是将飞机的运动分解成水平和竖直两个方向上的直线运动上的直线运动【名师归纳名师归纳】(1)类平抛运动规律与平抛运动类平抛运动规律与平抛运动规律相同，处理方法也相同平抛运动的两个规律相同，处理方法也相同平抛运动的两个重要推论也适用于类平抛运动重要推论也适用于类平抛运动(2)解答类平抛运动问题时，不一定按水平方向解答类平抛运动问题时，不一定按水平方向和竖直方向进行分解，可以按初速度方向和合和竖直方向进行分解，可以按初速度方向和合外力方向来分解外力方向来分解