【优化方案】2011届高中物理二轮复习 第5讲专题3抛体运动课件

1 第1讲抛体运动 专题三恒力作用下的曲线运动 2 1 平抛运动的概念 平抛运动 物体只受重力作用 且初速度的方向水平 类平抛运动 物体所受恒力的方向与初速度方向垂直 平抛运动是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动 轨迹是抛物线 3 2 平抛运动的规律 1 位移规律 2 速度规律 任意时刻的速度及与的夹角 4 3 平抛运动中的几个推论 5 图3 1 1 因为 所以 3 做平抛 或类平抛 运动的物体任意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点 如图所示 因为 所以 又因为 所以 6 4 平抛运动的处理方法 先把平抛运动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 求位移或末速度时再采用运动的合成 7 1 重力作用下物体做平抛运动 例1 2010 全国卷 一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时 其速度方向与斜面垂直 运动轨迹如图3 1 2中虚线所示 小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 8 解析 9 10 11 12 小球做平抛运动 同时受到斜面体的限制 需要运用运动的合成和分解的知识进行求解 具体到在解本题第 1 问时需要对位移进行分解 同时注意到两个方向的运动具有等时性 在解本题第 2 问时需要对速度进行分解 关键是要分析出小球离斜面的距离达到最大的条件 13 例3 2010 北京卷 如图3 1 4 跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出 经过3 0s落到斜坡上的A点 已知O点是斜坡的起点 斜坡与水平面的夹角q 37 运动员的质量m 50kg 不计空气阻力 取sin37 0 60 cos37 0 80 g取10m s2 求 1 A点与O点的距离L 2 运动员离开O点时的速度大小 3 运动员落到A点时的动能 14 15 16 2009 韶关模拟 山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动 一滑雪坡由AB和BC组成 AB是倾角为37 的斜坡 BC是半径为R 5m的圆弧面 圆弧面和斜面相切于B 与水平面相切于C 如图3 1 5所示 AB竖直高度差 8 8m 竖直台阶CD高度差为 5m 台阶底端与倾角为37 斜坡DE相连 运动员连同滑雪装备总质量为80kg 从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上 不计空气阻力和轨道的摩擦阻力 取10 求 17 1 A C过程 由动能定理得 所以 14m s 2 在C点 由牛顿第二定律有 所以FC 3936N 解析 18 由牛顿第三定律知 运动员在C点时轨道受到的压力大小为3936N 3 设在空中飞行时间为t 则有 所以t 2 5s t 0 4s舍去 19 2 恒定外力作用下的类平抛运动 例4 质量为m的飞机以水平速度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 今测得当飞机在水平方向的位移为l时 它的上升高度为h 如图3 1 6所示 求 1 飞机受到的升力大小 2 从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能 图3 1 6 1 飞机水平速度不变 解析 20 答案 21 1 本题所展示的物理情景是一种 类平抛 运动 因此 将研究平抛运动的思路和方法合理迁移 再结合相关物理知识便能正确解答此题 2 本题求解飞机在高h处的动能是运用了运动学方法和动能的定义式 请你运用功能关系进行求解 22 同类变式2 在竖直平面内 一质量m 1kg的质点以速度v0 10m s沿x轴正方向运动 经过原点后受一沿y轴正方向 竖直方向 的恒力F 15N作用 直线OA与x轴成a 37 如图3 1 7所示曲线为质点的轨迹图 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点 质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标 2 质点经过P点的速度大小 23 1 质点在水平方向上无外力作用做匀速直线运动 竖直方向受恒力F和重力mg作用做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得 解析 设质点从O点到P点经历的时间为 P点坐标为 xP yP 则又联立解得 3s xP 30m yP 22 5m 2 质点经过P点时沿y方向的速度m s故P点的速度大小m s 24 求解此题应把握以下三点 判断出质点做类平抛运动 求得加速度 写出水平位移x 竖直位移y的表达式 利用求解 25 例5 如图3 1 8所示 光滑斜面长为a 宽为b 倾角为 一物块A沿斜面左上方顶点P水平射入 恰好从下方顶点Q离开斜面 求入射初速度 26 同类变式2 如图3 1 9所示 A B两质点以相同的水平速度v0抛出 A在竖直面内运动 落地点为P1 B沿光滑斜面运动 落地点为P2 不计阻力 以下关于P1 P2在x轴方向上距抛出点的远近关系及落地瞬时速度的大小关系的说法正确的是 A P2较远B P1 P2一样远C A落地时速率大D A B落地时 速率一样大 图3 1 9 27