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时间:2018-08-01
《步步高2015高三物理(新课标)一轮讲义:4.2平抛运动》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第2课时 平抛运动考纲解读1.掌握平抛运动的特点和性质.2.掌握研究平抛运动的方法,并能应用解题.1.[对平抛运动性质和特点的理解]关于平抛运动,下列说法错误的是( )A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的轨迹为抛物线,速度方向时刻变化,加速度方向也时刻变化C.做平抛运动的物体在Δt时间内速度变化量的方向可以是任意的D.做平抛运动的物体的初速度越大,在空中的运动时间越长答案 BCD解析 做平抛运动的物体只受重力作用,加速度为g恒定,任意时间内速度变化量的方向竖直向下(Δv=gt)
2、,运动时间由抛出时的高度决定,选项B、C、D错误.2.[斜抛运动的特点]做斜上抛运动的物体,到达最高点时( )A.速度为零,加速度向下B.速度为零,加速度为零C.具有水平方向的速度和竖直向下的加速度D.具有水平方向的速度和加速度答案 C解析 斜上抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动.因物体只受重力,且方向竖直向下,所以水平方向的分速度不变,竖直方向上的加速度也不变,所以只有C选项正确.3.[用分解思想处理类平抛运动问题]如图1所示,两个足够大的倾角分别为30°、45°的光滑斜面放
3、在同一水平面上,两斜面间距大于小球直径,斜面高度相等,有三个完全相同的小球a、b、c,开始均静止于斜面同一高度处,其中b小球在两斜面之间.若同时释放a、b、c小球到达该水平面的时间分别为t1、t2、t3.若同时沿水平方向抛出,初速度方向如图所示,到达水平面的时间分别为t1′、t2′、t3′.下列关于时间的关系不正确的是( )图1第22页共22页A.t1>t3>t2B.t1=t1′、t2=t2′、t3=t3′C.t1′>t3′>t2′D.t14、释放三个小球时对a:=gsin30°·t,则t=.对b:h=gt,则t=.对c:=gsin45°·t,则t=,所以t1>t3>t2.当平抛三个小球时,小球b做平抛运动,小球a、c在斜面内做类平抛运动.沿斜面方向的运动同第一种情况,所以t1=t1′,t2=t2′,t3=t3′.故选D.一、平抛运动1.性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线.2.基本规律:以抛出点为原点,水平方向(初速度v0方向)为x轴,竖直向下方向为y轴,建立平面直角坐标系,则:(1)水平方向:做匀速直线运动,5、速度vx=v0,位移x=v0t.(2)竖直方向:做自由落体运动,速度vy=gt,位移y=gt2.(3)合速度:v=,方向与水平方向的夹角为θ,则tanθ==.(4)合位移:s=,方向与水平方向的夹角为α,tanα==.二、斜抛运动1.运动性质加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.2.基本规律(以斜向上抛为例说明,如图2所示)图2(1)水平方向:v0x=v0cos_θ,F合x=0.(2)竖直方向:v0y=v0sin_θ,F合y=mg.第22页共22页考点一 平抛运动的基本规律1.飞行时间:由t=6、知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关.2.水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:vt==,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tanθ==,所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关.4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图3所示.图35.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定7、通过此时水平位移的中点,如图4中A点和B点所示.图4(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tanα=2tanθ.例1 有一项人体飞镖项目,可将该运动简化为以下模型(如图5所示):手握飞镖的小孩用一根不可伸长的细绳系于天花板下,在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出,摆至最低处B时小孩松手,飞镖依靠惯性沿BC飞出命中竖直放置的圆形靶的靶心O,圆形靶的最高点C与B点在同一高度,A、B、C三点处在同一竖直平面内,且BC与圆形靶平面8、垂直.已知小孩质量为m,细绳长为L,B、C两点之间的距离为d,靶的半径为R,A、B两点之间的高度差为h.不计空气阻力,小孩和飞镖均可视为质点,重力加速度为g.第22页共22页图5(1)求小孩在A处被推出时的初速度大小;(2)如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变,但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v1,要让飞镖能够击中圆形靶,求v1的取值范围.解析 (1)设飞镖从B点平抛运动到O点的时间为t,从B点抛出的速度为v,则有d=vtR=gt2由机械能守恒定律得mv+mg
4、释放三个小球时对a:=gsin30°·t,则t=.对b:h=gt,则t=.对c:=gsin45°·t,则t=,所以t1>t3>t2.当平抛三个小球时,小球b做平抛运动,小球a、c在斜面内做类平抛运动.沿斜面方向的运动同第一种情况,所以t1=t1′,t2=t2′,t3=t3′.故选D.一、平抛运动1.性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线.2.基本规律:以抛出点为原点,水平方向(初速度v0方向)为x轴,竖直向下方向为y轴,建立平面直角坐标系,则:(1)水平方向:做匀速直线运动,
5、速度vx=v0,位移x=v0t.(2)竖直方向:做自由落体运动,速度vy=gt,位移y=gt2.(3)合速度:v=,方向与水平方向的夹角为θ,则tanθ==.(4)合位移:s=,方向与水平方向的夹角为α,tanα==.二、斜抛运动1.运动性质加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.2.基本规律(以斜向上抛为例说明,如图2所示)图2(1)水平方向:v0x=v0cos_θ,F合x=0.(2)竖直方向:v0y=v0sin_θ,F合y=mg.第22页共22页考点一 平抛运动的基本规律1.飞行时间:由t=
6、知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关.2.水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:vt==,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tanθ==,所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关.4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图3所示.图35.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定
7、通过此时水平位移的中点,如图4中A点和B点所示.图4(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tanα=2tanθ.例1 有一项人体飞镖项目,可将该运动简化为以下模型(如图5所示):手握飞镖的小孩用一根不可伸长的细绳系于天花板下,在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出,摆至最低处B时小孩松手,飞镖依靠惯性沿BC飞出命中竖直放置的圆形靶的靶心O,圆形靶的最高点C与B点在同一高度,A、B、C三点处在同一竖直平面内,且BC与圆形靶平面
8、垂直.已知小孩质量为m,细绳长为L,B、C两点之间的距离为d,靶的半径为R,A、B两点之间的高度差为h.不计空气阻力,小孩和飞镖均可视为质点,重力加速度为g.第22页共22页图5(1)求小孩在A处被推出时的初速度大小;(2)如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变,但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v1,要让飞镖能够击中圆形靶,求v1的取值范围.解析 (1)设飞镖从B点平抛运动到O点的时间为t,从B点抛出的速度为v,则有d=vtR=gt2由机械能守恒定律得mv+mg
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