高二物理平抛运动精选文档.ppt
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1、高二物理平抛运动本讲稿第一页,共八十四页知知 识识 精精 要要一平抛物体的运一平抛物体的运动动1.定定义义:将物体以一定的初速度沿将物体以一定的初速度沿水平水平方向抛出方向抛出,不考不考虑虑空气阻力空气阻力,物体只在物体只在重力重力作用下所做的作用下所做的运运动动.2.性性质质:平抛运平抛运动动是加速度是加速度为为g g的的匀匀变变速速曲曲线线运运动动,轨轨迹是抛物迹是抛物线线.本讲稿第二页,共八十四页二平抛运二平抛运动动的的规规律律以抛出点以抛出点为为原点原点,以水平方向以水平方向(初速度初速度v0方向方向)为为x轴轴,以以竖竖直向下的方向直向下的方向为为y轴轴建立平面直角坐建立平面直角坐标
2、标系系,则则1.水平方向水平方向:做做匀速直匀速直线线运运动动,速度速度vx=v v0 0,位移位移x=v v0 0t t.本讲稿第三页,共八十四页2.竖直方向直方向:做做自由落体自由落体运运动,速度速度vy=gt,位移位移y=(1)合速度合速度方向与水平方向方向与水平方向夹角角为,则(2)合位移合位移方向与水平方向方向与水平方向夹角角为,则本讲稿第四页,共八十四页三斜抛运三斜抛运动动1.定定义义:将物体以一定的初速度沿将物体以一定的初速度沿斜向上或斜向下斜向上或斜向下方向抛出方向抛出,物体物体仅仅在在重重力力作用下所做的运作用下所做的运动动叫做斜抛运叫做斜抛运动动.2.斜抛运斜抛运动动的性的
3、性质质:是加速度恒是加速度恒为为重力加速度重力加速度g的的匀匀变变速速曲曲线线运运动动,轨轨迹迹是是抛物抛物线线.3.处处理方法理方法:斜抛运斜抛运动动可以看成是水平方向上的可以看成是水平方向上的匀速直匀速直线线运运动动和和竖竖直方向上直方向上的的竖竖直上抛或直上抛或竖竖直下抛直下抛运运动动的合运的合运动动.本讲稿第五页,共八十四页双双 基基 精精 练练 1.平抛物体的运平抛物体的运动规律可以概括律可以概括为两点两点:一是水平方向做匀速直一是水平方向做匀速直线运运动;二是二是竖直方向做自由直方向做自由落体运落体运动.为了研究平抛物体的运了研究平抛物体的运动,可做下面的可做下面的实验:如如图所示
4、所示,用小用小锤打打击弹性金属片性金属片,A球球水平水平飞出出,同同时B球被松开球被松开,做自由落体运做自由落体运动,两球同两球同时落到地面落到地面.则这个个实验()本讲稿第六页,共八十四页A.只能只能说明上述明上述规律中的第一条律中的第一条B.只能只能说明上述明上述规律中的第二条律中的第二条C.不能不能说明上述明上述规律中的任何一条律中的任何一条D.能同能同时说明上述两条明上述两条规律律本讲稿第七页,共八十四页解析解析:该题该题考考查对查对平抛运平抛运动动及其分运及其分运动动的理解的理解,同同时时考考查查探究探究问题问题的思的思维维能能力力.实验实验中中A球做平抛运球做平抛运动动,B球做自由
5、落体运球做自由落体运动动,两球同两球同时时落地落地说说明明A球平球平抛运抛运动动的的竖竖直分运直分运动动和和B球相同球相同,而不能而不能说说明明A球的水平分运球的水平分运动动是匀速直是匀速直线线运运动动,所以所以B项项正确正确,A C D三三项项都不都不对对.答案答案:B本讲稿第八页,共八十四页2.(2007广广东理科基理科基础)质点从同一高度水平抛出点从同一高度水平抛出,不不计空气阻力空气阻力,下列下列说法正确的是法正确的是()A.质量越大量越大,水平位移越大水平位移越大B.初速度越大初速度越大,落地落地时竖直方向速度越大直方向速度越大C.初速度越大初速度越大,空中运空中运动时间越越长D.初
6、速度越大初速度越大,落地速度越大落地速度越大答案答案:D本讲稿第九页,共八十四页本讲稿第十页,共八十四页3.(2009广广东卷卷)滑雪运滑雪运动员以以20 m/s的速度从一平台水平的速度从一平台水平飞出出,落地点与落地点与飞出点的高度差出点的高度差为3.2 m.不不计空气阻力空气阻力,g取取10 m/s2.运运动员飞过的水平距离的水平距离为x,所用所用时间为t,则下列下列结果正确的是果正确的是()A.x=16 m,t=0.50 s B.x=16 m,t=0.80 sC.x=20 m,t=0.50 sD.x=20 m,t=0.80 s本讲稿第十一页,共八十四页解析解析:做平抛运做平抛运动动的物体
7、运的物体运动时间动时间由高度决定由高度决定,根据根据竖竖直方向做自由直方向做自由落体运落体运动动得得,根据水平方向做匀速直根据水平方向做匀速直线线运运动动可知可知x=v0 t=200.80 m=16 m,B正确正确.答案答案:B本讲稿第十二页,共八十四页4.(2008广广东理科基理科基础)从水平匀速从水平匀速飞行的直升机上向外自由行的直升机上向外自由释放一个放一个物体物体,不不计空气阻力空气阻力,在物体下落在物体下落过程中程中,下列下列说法正确的是法正确的是()A.从从飞机上看机上看,物体静止物体静止B.从从飞机上看机上看,物体始物体始终在在飞机的后方机的后方C.从地面上看从地面上看,物体做平
8、抛运物体做平抛运动D.从地面上看从地面上看,物体做自由落体运物体做自由落体运动本讲稿第十三页,共八十四页解析解析:从从飞飞机上看机上看,物体做自由落体运物体做自由落体运动动,从地面上看从地面上看,因物体因物体释释放放时时已已具有与具有与飞飞机相同的水平速度机相同的水平速度,所以做平抛运所以做平抛运动动,即即C正确正确.答案答案:C本讲稿第十四页,共八十四页疑疑 难难 精精 讲讲疑疑难难点一点一.试证试证明明:做平抛做平抛(或或类类平抛平抛)运运动动的物体在任一的物体在任一时时刻任一位置刻任一位置处处,设设其末速度方向与其末速度方向与水平方向的水平方向的夹夹角角为为,位移与水平方向的位移与水平方
9、向的夹夹角角为为,则则tan=2tan.本讲稿第十五页,共八十四页名名师师在在线线:图图4-2-2证证明明:如如图图所示所示,由平抛运由平抛运动规动规律得律得所以所以tan=2tan.本讲稿第十六页,共八十四页疑疑难难点二点二.试证试证明明:做平抛做平抛(或或类类平抛平抛)运运动动的物体的物体,任意任意时时刻的瞬刻的瞬时时速速度方向的反向延度方向的反向延长线长线一定通一定通过过此此时时水平位移的中点水平位移的中点.本讲稿第十七页,共八十四页名名师师在在线线:证证明明:如如图图所示所示,设设平抛物体的初速度平抛物体的初速度为为v0,从原点从原点O到到A点点的的时间为时间为t,A点坐点坐标为标为(
10、x,y),B点坐点坐标为标为(x,0),则则本讲稿第十八页,共八十四页即末状即末状态态速度方向的反向延速度方向的反向延长线长线与与x轴轴的交点的交点B必必为为此此时时水平位移水平位移的中点的中点.本讲稿第十九页,共八十四页易易 错错 点点 拨拨易错点一忽视了速度的矢量性导致出错易错点一忽视了速度的矢量性导致出错本讲稿第二十页,共八十四页自我自我诊诊断断1一物体从某高度以初速度一物体从某高度以初速度v0水平抛出水平抛出,落地落地时时速度大小速度大小为为v,则则它运它运动动的的时间为时间为()答案答案:D本讲稿第二十一页,共八十四页本讲稿第二十二页,共八十四页易易错错点二不能正确分析点二不能正确分
11、析题题目中目中隐隐含的已知条件含的已知条件导导致出致出错错本讲稿第二十三页,共八十四页自我自我诊诊断断2 2如如图图所示所示,在与水平方向成在与水平方向成37角的斜坡上的角的斜坡上的A点点,以以10 m/s的的速度水平抛出一个小球速度水平抛出一个小球,求落在斜坡上的求落在斜坡上的B点与点与A点的距离及在空中点的距离及在空中飞飞行的行的时间时间.(g取取10 m/s2)答案答案:18.75 m 1.5 s本讲稿第二十四页,共八十四页本讲稿第二十五页,共八十四页题题 型型 研研 练练 题型一题型一ti xing yi平抛运动规律的应用平抛运动规律的应用本讲稿第二十六页,共八十四页【例【例1】将物体
12、以一定的初速度沿水平方向抛出将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,下落下落过过程中的某程中的某1 s内内,物体运物体运动动方向由与水平方向成方向由与水平方向成30变为变为与水平方向成与水平方向成45,求物体抛求物体抛出出时时初速度多大初速度多大.这这1 s前物体已运前物体已运动动了多了多长时间长时间?(g取取10 m/s2)答案答案:23.66 m/s 1.37 s本讲稿第二十七页,共八十四页解析解析:设设物体平抛的初速度物体平抛的初速度为为v0,这这1 s前物体已运前物体已运动时间为动时间为t,这这1 s过过程程的初始的初始时时刻物体运刻物体运动动速度速度为为vx=v0,vy=v0 tan30
13、.这这1 s过过程的末程的末时时刻物体运刻物体运动动速度速度为为vx=v0.vy=v0.这这1 s的初末的初末时时刻刻,物体运物体运动动速度矢量的关系如速度矢量的关系如图图所示所示,物体沿物体沿竖竖直方直方向做自由落体运向做自由落体运动动,有有vy=vy+gt,即即v0=v0tan30+gt.本讲稿第二十八页,共八十四页本讲稿第二十九页,共八十四页方法方法总结总结:在平抛运在平抛运动动中中,由于水平方向做的是匀速直由于水平方向做的是匀速直线线运运动动,其速其速度度值值和初速度相同和初速度相同,因此在解因此在解题时题时往往抓住往往抓住这这一点来列式求解一点来列式求解,同同时时,竖竖直方向做匀直方
14、向做匀变变速直速直线线运运动动,在在竖竖直方向上直方向上,应应用运用运动动学学规规律列律列式求解式求解.本讲稿第三十页,共八十四页创创新新预测预测1 如如图图所示所示,从从倾倾角角为为的斜面上的的斜面上的A点以初速度点以初速度v0水平水平抛出一个物体抛出一个物体,物体落在斜面上的物体落在斜面上的B点点,不不计计空气阻力空气阻力.求求:(1)抛出后抛出后经经多多长时间长时间物体与斜面物体与斜面间间距离最大距离最大?(2)A B间间的距离的距离为为多少多少?本讲稿第三十一页,共八十四页解析解析:(1)设设物体运物体运动动到到C点离斜面最点离斜面最远远,所用所用时间为时间为t,将将v分解成分解成vx
15、和和vy,如如图图所示所示,则则由由本讲稿第三十二页,共八十四页(2)设由由A到到B所用所用时间为t,水平位移水平位移为x,竖直位移直位移为y,如如图所示所示,由由图可得可得本讲稿第三十三页,共八十四页本讲稿第三十四页,共八十四页题题型二平抛运型二平抛运动动中的中的临临界界问题问题 本讲稿第三十五页,共八十四页【例【例2】如】如图图所示所示,排球排球场总长为场总长为18 m,设设网的高度网的高度为为2 m,运运动员动员站站在离网在离网3 m远远的的线线上正上正对对球网球网竖竖直跳起把球水平直跳起把球水平击击出出(g取取10 m/s2).本讲稿第三十六页,共八十四页(1)设击球点的高度球点的高度
16、为2.5 m,球被水平球被水平击出出时的速度在什么范的速度在什么范围内才内才能使球既不触网也不出界能使球既不触网也不出界?(2)若若击球点的高度小于某个球点的高度小于某个值,那么无那么无论球被水平球被水平击出的速度多大出的速度多大,球不球不是触网就是出界是触网就是出界,试求出求出这个高度个高度.答案答案:(1)9.5 m/sv17 m/s (2)2.13 m本讲稿第三十七页,共八十四页解析解析:(1)如如图图所示所示,排球恰不触网排球恰不触网时时其运其运动轨动轨迹迹为为.排球恰不出界排球恰不出界时时其其运运动轨动轨迹迹为为,根据平抛运根据平抛运动动的的规规律律:x=v0t,本讲稿第三十八页,共
17、八十四页可得当排球恰不触网可得当排球恰不触网时时有有:x1=3 m=v1t1.h1=2.5 m-2 m=0.5 m可解得可解得:当排球恰不出界当排球恰不出界时时有有:x2=3 m+9 m=v2t2,h=2.5 m可解得可解得:v2=12m/s17 m/s.所以既不触网也不出界的速度范所以既不触网也不出界的速度范围围是是:9.5 m/sv17 m/s.本讲稿第三十九页,共八十四页(2)如如图所示所示为排球恰不触网也恰不出界的排球恰不触网也恰不出界的临界界轨迹迹.设击球点的高球点的高度度为h,根据平抛运根据平抛运动的的规律律则有有:本讲稿第四十页,共八十四页本讲稿第四十一页,共八十四页方法方法总结
18、总结:求解平抛运求解平抛运动动中的中的临临界界问题问题的关的关键键有三点有三点:其一是确定其一是确定运运动动性性质质平抛运平抛运动动;其二是确定其二是确定临临界状界状态态恰不触网或恰不出恰不触网或恰不出界界;其三是确定其三是确定临临界界轨轨迹迹,并画出并画出轨轨迹示意迹示意图图.本讲稿第四十二页,共八十四页创创新新预测预测2 图图如如图图所示所示,水平屋水平屋顶顶高高H=5 m,墙墙高高h=3.2 m,墙墙到房子到房子的距离的距离L=3 m,墙墙外外马马路路宽宽x=10 m,小球从房小球从房顶顶水平水平飞飞出出,落在落在墙墙外外的的马马路上路上,求小球离开房求小球离开房顶时顶时的速度的速度v0
19、.(g取取10 m/s2)答案答案:5 m/sv013 m/s本讲稿第四十三页,共八十四页解析解析:设设小球恰好越小球恰好越过墙过墙的的边缘时边缘时的水平初速度的水平初速度为为v1,本讲稿第四十四页,共八十四页本讲稿第四十五页,共八十四页题型三题型三ti xing san类平抛运动类平抛运动【例【例3】如】如图图所示所示,有一有一倾倾角角为为30的光滑斜面的光滑斜面,斜面斜面长长L为为10 m,一小球从斜面一小球从斜面顶顶端端D点以点以10 m/s的速度在斜面上沿水平方向抛出的速度在斜面上沿水平方向抛出,求求:(g取取10 m/s2)(1)小球沿斜面滑到底端小球沿斜面滑到底端时时距距A点的距离
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