高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力定律（第2课时）抛体运动课件

第2课时 抛体运动,回扣教材,考点扫描,真题在线,回扣教材梳理知识 夯基础,知识整合,一、平抛运动 1.平抛运动的条件 (1)v00,沿 方向; (2)只受 作用. 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.研究方法:化曲为直,平抛运动通常分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动来处理.,水平,重力,匀变速,抛物线,匀速直线,自由落体,4.基本规律,(1)位移关系,v0t,(2)速度关系,gt,(3)轨迹方程:y= . (4)两个重要推论 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 =2tan ,如上图所示. 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通过此时水平位移的中心,则x=2OC,如上图所示.,二、斜抛运动 1.定义:将物体以初速度v0沿 或斜向下方抛出,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 . 3.研究方法:斜抛运动可以看做水平方向的 运动和竖直方向的 运动的合运动.,斜向上方,重力,重力加速度g,抛物线,匀速直线,匀变速直线,问题思考,将一个物体以初速度v0从h的高度水平抛出(重力加速度为g).则,必修2P9图5.2-4,(1)若空气阻力不能忽略,物体的运动是否为平抛运动?做平抛运动的物体受力具有什么特点?平抛运动是一种什么性质的运动?,解析:(1)若空气阻力不能忽略,则物体的运动不是平抛运动.做平抛运动的物体只受到重力作用,是一种匀变速曲线运动. 答案:见解析,(2)若不计空气阻力,试分别写出物体从抛出到落地过程中的运动时间t、水平位移x、位移s、位移与水平方向夹角正切值,以及落地时的水平速度vx、竖直速率vy、速度v、速度与水平速度方向夹角正切值的表达式.,答案:见解析,(3)物体做平抛运动的落地时间、水平射程和落地速度分别由哪些因素决定? (4)做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度变化量是否相同?为什么?,解析:(3)平抛运动的落地时间仅由下落高度决定,水平射程和落地速度由下落高度和抛出速度共同决定. (4)做平抛运动的物体加速度为重力加速度g,是恒定的,由v=at知,做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度变化量是相同的. 答案:见解析,考点扫描重点透析 通热点,考点一 平抛运动的基本规律及多体平抛运动,要点透析,解决多体平抛问题要注意的几点 (1)若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出,则两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动. (2)若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定. (3)若两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差随时间均匀增大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动. (4)两条平抛运动轨迹的相交处只是两物体的可能相遇处,两物体必须同时到达此处才会相遇.,典例突破,核心点拨 (1)照明弹发射出去瞬间的速度是飞机速度与发射速度的合速度. (2)同一条抛物线上相邻t时间内,在竖直向下的分位移满足h=hn-hn-1=gt2,在水平方向上满足x=v0t.,【例1】 (2016江苏常州模拟)(多选)如图所示为某直升机的俯视图,该直升机两侧均装有等高的照明弹发射管,当飞机悬停时发射方向与飞行方向垂直,测得照明弹发射速度大小为v,现直升机以速率v保持与水平地面固定高度做匀速直线飞行,每隔t时间按下发射开关,不计空气阻力,且t远小于照明弹在空中运动的时间,则( ) A.照明弹以初速2v做平抛运动 B.同侧同一发射筒发射的照明弹在空中处于同一条抛物线上 C.同侧的照明弹落地点在一条抛物线上 D.同时发射的照明弹在同一个水平面上,解析:照明弹的初速度为飞机速度与发射速度的合速度,所以照明弹以 v的初速度做平抛运动,选项A错误;同侧同一发射筒相隔t发射的照明弹水平距离x=v0t,竖直距离h=hn-hn-1=gt2,所以它们在同一抛物线上,选项B正确;所有照明弹运动时间相同,水平速度相同,故水平位移相同,所有照明弹的落地点在同一条直线上,选项C错误;照明弹在竖直方向上做自由落体运动,同时发射的照明弹,运动时间相同,下落高度相同,故在同一水平面上,选项D正确. 答案:BD,题后反思 平抛运动两个分运动的特点 (1)平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动,相同时间间隔t内的水平位移相同. (2)平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,因此初速度为零的匀加速直线运动的所有规律都适用.,即时巩固,B,2.导学号 00622234 多物体平抛运动问题(2016福建龙岩质检)如图,将a,b两小球以不同的初速度同时水平抛出,它们均落在水平地面上的P点,a球抛出时的高度较b球高,P点到两球起抛点的水平距离相等,不计空气阻力.与b球相比,a球( ) A.初速度较大 B.速度变化率较大 C.落地时速度一定较大 D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大,D,解析:两球水平位移相等;由于a球抛出时的高度较b球的高,由h= gt2可知a球飞行时间t长,由x=v0t可知,a球的初速度一定小,选项A错误;两球加速度都是g,其速度变化率 =g,选项B错误;小球落地时速度v是水平速度与竖直速度的合速度,a球的初速度(水平速度)小,竖直速度大,所以不能判断哪个小球落地速度大,a球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大,选项C错误,D正确.,考点二 平抛运动的临界问题,要点透析,解决平抛运动临界问题的要点 (1)明确平抛运动的基本性质及公式. (2)确定临界状态. (3)画出临界轨迹在轨迹示意图上寻找几何关系.,典例突破,【例2】 (2015全国卷,18)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.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( ),答案:D,核心点拨 (1)乒乓球恰好在水平正前方过网是初速度v最小的临界状态. (2)乒乓球落在台角上是初速度v最大的临界状态.,题后反思 空间临界状态的确定方法 (1)平抛运动一定要和实际情况相结合,题目中,最小的水平位移一定要保证越过球网,最大的水平位移一定要保证在右侧台面上. (2)不同的临界状态下水平分位移与竖直分位移是不同的,要利用空间位置关系分别求出.,1.分解速度法解决临界问题如图所示为四分之一圆柱体OAB的竖直截面,半径为R,在B点上方的C点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D点与圆柱体相切,OD与OB的夹角为60,则C点到B点的距离为( ),即时巩固,D,2.导学号 00622235 分解位移法解决临界问题一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m,一小球以水平速度v飞出,g取10 m/s2,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是( ),A,考点三 类平抛运动问题分析,要点透析,1.模型特点 (1)受力特点:物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直. (2)运动特点:在初速度v0方向做匀速直线运动,在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a= . 2.处理方法 一般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(即沿合力方向)的匀加速直线运动进行处理.,典例突破,核心点拨 质点在光滑水平桌面上运动,重力与支持力平衡,恒力F即为质点所受合外力.,【例3】如图所示,在光滑的水平桌面上建立坐标系xOy,一质量m=1 kg的质点以速度v0=10 m/s在桌面上沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5 N作用,直线OA与x轴成=37,图中曲线为质点的轨迹(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8).则: (1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,求质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标; (2)求质点经过P点的速度大小.,答案:(1)3 s P(30 m,22.5 m),题后反思 类平抛运动的求解方法 一般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(即沿合力方向)的匀加速直线运动来处理,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性.,导学号 00622236 沿斜面的类平抛运动问题如图所示,两个足够大的倾角分别为30,45的光滑斜面放在同一水平面上,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( ) A.t1t3t2 B.t1=t1,t2=t2,t3=t3 C.t1t3t2 D.t1t1,t2t2,t3t3,即时巩固,D,考点四 斜面与平抛运动结合问题,要点透析,典例突破,核心点拨 (1)小球垂直撞在斜坡上,则此时速度方向与斜面垂直.(2)画出小球的运动轨迹,利用几何知识确定出自由落体与平抛运动下落高度的关系是解题的关键.,【例4】 (2016湖南衡阳一模)如图所示,小球由倾角为45的斜坡底端P点正上方某一位置Q处自由下落,下落至P点的时间为t1,若小球从同一点Q处以速度v0水平向左抛出,恰好垂直撞在斜坡上,运动时间为t2,不计空气阻力,则t1t2等于( ),答案:B,题后反思 斜面上的平抛运动的分析方法 在解答该类问题时,除要运用平抛运动的位移和速度规律外,还要充分利用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度的关系,从而使问题得到顺利解决.,导学号 00622237 顺着斜面的平抛运动(2016河南郑州模拟)(多选)如图所示,光滑斜面固定在水平面上,顶端O有一小球,从静止释放,运动到底端B的时间为t1,若给小球不同的水平初速度,落到斜面上的A点,经过的时间为t2,落到斜面底端B点,经过的时间为t3,落到水平面上的C点,经过的时间为t4,则( ) A.t2t1 B.t3t2 C.t4t3 D.t1t4,即时巩固,BD,真题在线体验高考 提素能,1.(2014全国卷,15)取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ),B,2.(2012全国新课标卷,15)(多选)如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( ) A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同 C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大,BD,3.(2016海南卷,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,B,4.(2015浙江卷,17)如图所示为足球球门,球门宽为L.一个球员