2019版高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 基础课2 平抛运动课件.ppt

基础课2平抛运动 平抛运动 1 定义 以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在作用下的运动 2 性质 平抛运动是加速度为g的曲线运动 其运动轨迹是 3 平抛运动的条件 1 v0 0 沿 2 只受作用 知识排查 重力 匀加速 抛物线 水平方向 重力 平抛运动的规律 如图1所示 1 速度关系 图1 gt 2 位移关系 3 两个重要推论 1 做平抛 或类平抛 运动的物体在任一时刻 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 则tan 2 做平抛 或类平抛 运动的物体任一时刻的的反向延长线一定通过此时水平位移的 则x 2OB v0t 2tan 瞬时速度 中点 1 定义 将物体以初速度v0沿或抛出 物体只在作用下的运动 2 性质 加速度为的匀变速曲线运动 轨迹是 斜抛运动 斜向上方 斜向下方 重力 重力加速度g 抛物线 1 思考判断 1 平抛运动的加速度方向时刻在变化 2 平抛运动的物体任意时刻速度方向与水平方向的夹角保持不变 3 平抛运动的物体在任意相等的两段时间内的速度的变化相同 答案 1 2 3 小题速练 2 人教版必修2 P10 做一做 改编 多选 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动 用如图2所示的装置进行实验 小锤打击弹性金属片 A球水平抛出 同时B球被松开 自由下落 关于该实验 下列说法正确的有 A 两球的质量应相等B 两球应同时落地C 应改变装置的高度 多次实验D 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 图2 解析小锤打击弹性金属片后 A球做平抛运动 B球做自由落体运动 A球在竖直方向上的运动情况与B球相同 做自由落体运动 因此两球同时落地 实验时 需A B两球从同一高度开始运动 对质量没有要求 但两球的初始高度及击打力度应该有变化 实验时要进行3 5次得出结论 本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质 故选项B C正确 A D错误 答案BC 3 教科版必修2 P18 T2 一架投放救援物资的飞机在某个受援区域的上空水平地匀速飞行 从飞机上每隔1s投下1包救援物资 先后共投下4包 若不计空气阻力 则4包物资落地前 A 在空中任何时刻总是排成抛物线 它们的落地点是等间距的B 在空中任何时刻总是排成抛物线 它们的落地点不是等间距的C 在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线 它们的落地点是等间距的D 在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线 它们的落地点不是等间距的答案C 平抛运动的规律及应用 4 速度改变量 物体在任意相等时间内的速度改变量 v g t相同 方向恒为竖直向下 如图3所示 图3 1 2016 海南单科 1 在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出 不计空气阻力 则小球在随后的运动中 A 速度和加速度的方向都在不断变化B 速度与加速度方向之间的夹角一直减小C 在相等的时间间隔内 速率的改变量相等D 在相等的时间间隔内 动能的改变量相等 答案B 2 2017 全国卷 15 发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球 忽略空气的影响 速度较大的球越过球网 速度较小的球没有越过球网 其原因是 A 速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B 速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C 速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D 速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 答案C 3 2018 河南部分重点中学联考 某同学玩飞镖游戏 先后将两只飞镖a b由同一位置水平投出 已知飞镖投出时的初速度va vb 不计空气阻力 则两支飞镖插在竖直靶上的状态 俯视图 可能是 答案A 4 2017 江苏卷 2 如图4所示 A B两小球从相同高度同时水平抛出 经过时间t在空中相遇 若两球的抛出速度都变为原来的2倍 则两球从抛出到相遇经过的时间为 图4 答案C 与斜面相关联的平抛运动 斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型 在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律 还要充分运用斜面倾角 找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系 从而使问题得到顺利解决 常见的模型如下 1 2017 江西南昌模拟 如图5 战机在斜坡上方进行投弹演练 战机水平匀速飞行 每隔相等时间释放一颗炸弹 第一颗落在a点 第二颗落在b点 斜坡上c d两点与a b共线 且ab bc cd 不计空气阻力 第三颗炸弹将落在 A b c之间B c点C c d之间D d点解析炸弹在竖直方向做自由落体运动 由自由落体运动规律可知 相邻两炸弹落地时间差不断减小 故第三颗炸弹应落在b c之间 选项A正确 答案A 图5 2 如图6 以9 8m s的速度水平抛出的物体飞行一段时间后 垂直撞在倾角 30 的斜面上 可知物体完成这段飞行的时间为 g 9 8m s2 图6 答案A 3 多选 如图7所示 B点为倾角为45 的斜面上的一点 从B点正上方 距B点的高度为h的A点处 静止释放一个质量为m的弹性小球 落在B点和斜面碰撞 碰撞后速度大小不变 方向变为水平 经过一段时间小球落在斜面上C点 C点未画出 则 图7 答案AC 求解平抛运动临界问题的一般思路 1 确定临界状态 2 找出临界状态对应的临界条件 3 分解速度或位移 4 若有必要 画出临界轨迹 平抛运动中临界问题的分析方法 典例 2016 浙江理综 23 在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图8所示 P是一个微粒源 能持续水平向右发射质量相同 初速度不同的微粒 高度为h的探测屏AB竖直放置 离P点的水平距离为L 上端A与P点的高度差也为h 1 若微粒打在探测屏AB的中点 求微粒在空中飞行的时间 2 求能被屏探测到的微粒的初速度范围 3 若打在探测屏A B两点的微粒的动能相等 求L与h的关系 图8 处理平抛运动中的临界问题要抓住两点 1 找出临界状态对应的临界条件 2 要用分解速度或者分解位移的思想分析平抛运动的临界问题 1 如图9 窗子上 下沿间的高度H 1 6m 墙的厚度d 0 4m 某人在离墙壁距离L 1 4m 距窗子上沿h 0 2m处的P点 将可视为质点的小物件以速度v水平抛出 小物件直接穿过窗口并落在水平地面上 取g 10m s2 则v的取值范围是 A v 7m sB v 2 3m sC 3m s v 7m sD 2 3m s v 3m s 图9 答案C 2 2015 全国卷 18 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图10所示 水平台面的长和宽分别为L1和L2 中间球网高度为h 发射机安装于台面左侧边缘的中点 能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球 发射点距台面高度为3h 不计空气的作用 重力加速度大小为g 若乒乓球的发射速率v在某范围内 通过选择合适的方向 就能使乒乓球落到球网右侧台面上 则v的最大取值范围是 图10 解析发射机无论向哪个方向水平发射 乒乓球都做平抛运动 当速度v最小时 球沿中线恰好过网 有 当速度最大时 球斜向右侧台面两个角发射 有 答案D 体育运动中的平抛运动问题 解决生活中STSE问题能力的培养 平抛运动与日常生活紧密联系 如乒乓球 足球 排球等运动模型 飞镖 射击 飞机投弹模型等 这些模型经常受到边界条件的制约 如网球是否触网或越界 飞镖是否能击中靶心 飞机投弹是否能命中目标等 解题的关键是能准确地运用平抛运动规律分析对应的运动特征 在分析此类问题时一定要注意从实际出发寻找临界点 画出物体运动的草图 找出临界条件 尽可能画出示意图 应用平抛运动规律求解 例1 乒乓球的平抛运动 2017 大连重点中学联考 多选 在某次乒乓球比赛中 乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网 过网时的速度方向均垂直于球网 把两次落台的乒乓球看成完全相同的两个球 球1和球2 如图11所示 不计乒乓球的旋转和空气阻力 乒乓球自起跳到最高点的过程中 下列说法正确的是 图11 A 起跳时 球1的重力功率等于球2的重力功率B 球1的速度变化率小于球2的速度变化率C 球1的飞行时间大于球2的飞行时间D 过网时球1的速度大于球2的速度 答案AD 图12 答案C 例3 足球的平抛运动 多选 在一场足球比赛中 小明将界外球掷给小华 他将足球水平掷出时的照片如图13所示 掷出后的足球可视为做平抛运动 掷出点的实际高度为1 8m 小华的高度为1 6m 根据照片进行估算 下列说法正确的是 不计空气阻力 重力加速度g 10m s2 图13 A 为使球恰好落在小华头顶 则小明掷足球的初速度应约为30m sB 若小明减小掷出点的实际高度 则球落点一定在小华前面C 若小明增大掷出足球的初速度 则球落点一定在小华后面D 为使球恰好落在小华脚下 则小明掷足球的初速度应约为10m s 答案AD 例4 飞镖的平抛运动 某人投掷飞镖 他站在投镖线上从同一点C水平抛出多个飞镖 结果以初速度vA投出的飞镖打在A点 以初速度vB投出的飞镖打在B点 始终没有打在竖直标靶中心O点 如图14所示 为了能把飞镖打在标靶中心O点 则他可能做出的调整为 图14 A 投出飞镖的初速度比vA大些B 投出飞镖的初速度比vB小些C 保持初速度vA不变 升高抛出点C的高度D 保持初速度vB不变 升高抛出点C的高度 答案D 在解决体育运动中的平抛运动问题时 既要考虑研究平抛运动的思路和方法 又要考虑所涉及的体育运动设施的特点 如乒乓球 排球 网球等都有中间网及边界问题 要求球既能过网 又不出边界 足球的球门有固定的高度和宽度