2012高三物理复习课件（导与练福建）第4章第二课时　平抛运动（共57张ppt）

2012高三物理复习课件（导与练福建）第4章第二课时平抛运动,1掌握平抛运动的特点和研究平抛运动的基本方法，理解平抛运动是匀变速曲线运动2熟练掌握平抛运动的基本规律及其应用,1平抛运动(1)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，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动(2)性质：平抛运动是加速度为重力加速度(g)的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线(3)平抛运动的研究方法平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动(4)平抛运动的规律如图所示：,应用平抛运动的基本规律时，零时刻对应的位置一定是抛出点；平抛运动的研究方法也是运动合成与分解的具体应用，是化曲为直思想的体现,2平抛运动规律的理论分析(1)分解原则：将平抛运动沿竖直方向和水平方向分解(2)竖直方向特点：初速度为零且只受重力作用，根据牛顿运动定律可知竖直方向做自由落体运动(3)水平方向特点：具有初速度而且不受力，根据牛顿运动定律可知水平方向做匀速直线运动我们结合牛顿运动定律和平抛运动的特点分析可知：平抛运动按理论可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,(对应学生用书第49页)1(2010年广东汕头教学测评)平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的vt图象，则(D)A图线1表示竖直分运动的vt图线B这两个直线运动的合运动还是直线运动C水平方向的速度总大于竖直方向的速度Dt1时刻水平方向的速度大小与竖直方向的速度大小相等解析：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以图线2表示竖直分运动的vt图线，A错误；平抛运动为曲线运动，B错误；由题图可知水平方向的速度过了t1时刻小于竖直方向的速度，C错误；t1时刻水平方向的速度大小与竖直方向的速度大小相等，D正确,2(2010年广东质检)某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面以25 m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间，忽略空气阻力，取g10 m/s2，球在墙面上反弹点的高度范围是(A)A0.8 m至1.8 m B0.8 m至1.6 mC1.0 m至1.6 m D1.0 m至1.8 m,水平方向分速度保持vxv0.竖直方向，加速度恒为g，速度vygt，从抛出点起，每隔t时间的速度的矢量关系如图所示这一矢量关系有两个特点：任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0；任意相等时间间隔t内的速度改变量均竖直向下，且vvygt.因此平抛运动是典型的匀变速曲线运动(2)平抛运动位移变化规律任意相等时间间隔内，水平位移相等，即xv0t.连续相等的时间间隔t内，竖直方向上的位移差不变，即ygt2.,3平抛运动的推论推论：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，设其末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 .,推论：做平抛(或类平抛)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水平位移的中点,推论：以不同的初速度，从倾角为的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速度与斜面的夹角相同，与初速度无关(飞行的时间与速度有关，速度越大，时间越长),【例1】 如图所示，在倾角为30的斜坡顶端A处，沿水平方向以初速度v010 m/s抛出一小球，恰好落在斜坡的B点，取重力加速度g10 m/s2，求：(1)小球在空中飞行的时间；(2)AB间的距离；(3)从抛出开始经多长时间小球与斜面间的距离最大,思路点拨：根据小球平抛运动画出轨迹图，利用平抛运动水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的规律分析求解,(1)平抛运动的基本处理思路是什么？(2)何种情况下小球离斜面最远？,答案：(1)将平抛运动分解为水平方向和竖直方向进行研究(2)当小球与斜面平行时，相距最远,针对训练11：物体做平抛运动，在它落地前的1 s内它的速度与水平方向夹角由30变成60，g10 m/s2.求：(1)平抛运动的初速度v0；(2)平抛运动的时间；(3)平抛时的高度,答案：(1)5 m/s(2)1.5 s(3)11.25 m,2常见问题(1)重力和其他力作用下的类平抛问题(2)带电粒子在电场中的偏转3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方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性(2)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ax、ay，初速度v0分解为vx、vy，然后分别在x、y方向列方程求解,【例2】 (创新题)在“和平使命2010”反恐演习中，我国出动先进战机“歼10”进行演练，设“歼10”质量为m，以水平速度v0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升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力)求：(1)用x表示水平位移，y表示竖直位移，试画出“歼10”的运动轨迹简图，并简述作图理由(2)若测得当飞机在水平方向的位移为L时，它的上升高度为h.求“歼10”受到的升力大小(3)当飞机上升到h高度时飞机的速度大小,思路点拨：“歼10”做类平抛运动，可根据平抛运动的处理方法结合动力学知识求解,物体做类平抛运动的条件是受恒定外力且初速度方向与外力方向垂直，可以理解为在恒定外力方向初速度为零，即物体在此方向上做初速度为零的匀加速直线运动，解决此类问题时采用运动的合成与分解的方法即物体的运动可看做在初速度方向上的匀速直线运动和在恒力方向上的匀加速直线运动的合运动两个分运动具有独立性和同时性,针对训练21：光滑水平面上，一个质量为2 kg的物体从静止开始运动，在前5 s受到一个沿正东方向大小为4 N的水平恒力作用；从第5 s末开始改为正北方向大小为2 N的水平恒力作用了10 s，求物体在15 s内的位移和15 s末的速度及方向,考点一：平抛运动的理解及应用【例1】 (基础题)如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足()Atan sin Btan cos Ctan tan Dtan 2tan ,答案：D.,考点二：平抛规律应用【例2】 (能力题)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出，落在球台的P1点(如图实线所示)，求P1点距O点的距离x1.(2)若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点(如图虚线所示)，求v2的大小(3)若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处，求发球点距O点的高度h3.,平抛运动临界问题处理，抓住三个关键点：分析确定物体的运动性质平抛运动确定临界条件或临界位置“恰好”“触网”“最高点”“某边界”等关键词句确定临界轨迹画轨迹示意图，找出几何关系,考点三：平抛与其他综合【例3】 (综合题)(2009年福建卷)如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s100 m，子弹射出的水平速度v200 m/s，子弹从枪口射出的瞬间，目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s2，求：(1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？,答案：(1)0.5 s(2)1.25 m,本题综合考查了平抛运动和竖直上抛运动的规律，抓住相遇时的条件利用位移关系列式求解是关键,【测控导航】,1.一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1 s释放一个铁球，先后共释放4个若不计空气阻力，从地面上观察4个球(C)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，它们的落地点是不等间距的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，它们的落地点是不等间距的解析：从飞机上抛出的铁球做平抛运动，水平方向与飞机具有相同的初速度，落地前在飞机的正下方，竖直方向做自由落体运动，落地时间差相等，落地点等间距，故C项正确,2在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则(D)A垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定,3(2010年湖北八校一次联考)将物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力)，物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v.以水平地面为零势能面下列图象中，能正确反映各物理量与h的关系的是(B)A B C D,6(拓展探究题)飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，2010年的IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛在上海进行某一选手在距地面高h，离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是(不计空气阻力)(A)A适当减小v0 B适当提高hC适当减小m D适当减小L,7(2010年山西大学附中模拟)如图所示，从倾角为的斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，均落到斜面上当抛出的速度为v1时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为1；当抛出的速度为v2时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为2.若不考虑空气阻力，则(C)A1可能大于2B1可能小于2C1一定等于2D1、2的大小关系与斜面倾角无关,8如图所示，两个倾角分别为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(D)At1t3t2 Bt1t1、t2t2、t3t3Ct1t3t2 Dt1t1、t2t2、t3t3,9如图所示，水平屋顶高H5 m，墙高h3.2 m，墙到房子的距离L3 m，墙外马路宽x10 m，小球从房顶水平飞出，落在墙外的马路上，求小球离开房顶时的速度v0的范围(取g10 m/s2),答案：5 m/sv013 m/s,10(拓展探究题)旋浆飞机的起飞可以分为三个阶