抛体运动----知识点讲解及例题解析

抛体运动的规律学习目标: 1知道平抛运动及其运动轨迹。2理解平抛物体运动的性质，理解平抛运动的特点：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。3掌握平抛物体运动的规律。4会用运动的合成和分解求解平抛运动问题。学习重点: 平抛物体运动的规律。学习难点: 平抛物体运动的性质。 主要内容:一、平抛运动 1平抛运动是一种典型的曲线运动，是运动的合成与分解的实际应用。 2平抛运动的定义：将物体用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。 二、平抛运动的性质：是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动。 (1)因平抛运动只受竖直向下的重力G=mg，故由牛顿第二定律可知，实际加速度就是重力加速度g(方向竖直向下)，因为速度方向与合力G(或加速度g)的方向不在同一直线上(开始运动时初速度方向与加速度方向垂直，以后速度方向与加速度方向的夹角越来越小，但是永远不重合)，所以做曲线运动。 (2)平抛物体的初速度不太大，发生在离地不太高的范围内，地面可以看作是水平面，重力G和重力加速度g是恒量，方向竖直向下，始终垂直于水平面，所以平抛运动是匀变速曲线运动。 (3)可以证明，平抛运动轨迹是抛物线。 (4)平抛运动发生在同一个竖直平面内。 三、平抛运动的常规处理方法 平抛运动是比较复杂的曲线运动，利用运动的合成和分解的观点，把它看做是水平方向(沿初速度方向向前)的匀速直线运动与竖直向下方向的自由落体运动的合运动。把曲线运动转换成两个简单的直线运动，就可以用直线运动的规律来处理，研究起来简单方便。这是一种重要的思想方法。 四、平抛运动的规律 (1)以抛出点O为坐标原点，水平初速度v0的方向为x轴正方向，竖直向下的方向为y轴正方向，建立直角坐标系如图所示。 (2)任一时刻t的速度v 水平分速度： 竖直分速度： 实际(合)速度v的大小：方向： 平抛运动瞬时速度v的大小和方向都是时刻改变着的。 (3)任一时刻t的位移s 水平分位移： 竖直分位移： 实际(合)位移s的大小：方向： 平抛运动相对抛出点的位移s的大小和方向都是时刻改变着的。（4）平抛运动的轨迹方程：平抛运动的轨迹是抛物线高中物理必修2第一章抛体运动高一必掌握题型汇总曲 线 运 动1船 渡 河 型4竖 直 上 抛 运 动5平 抛 运 动 型7斜 抛 运 动20曲 线 运 动 【题型1】 曲线运动产生条件型广东省湛江市物体在光滑的水平面上受到两个水平恒力的作用而做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，另一个保持不变，它可能做：.匀速直线运动 .匀加速直线运动.匀减速直线运动 .曲线运动解答 BCD相似题目 广东省惠州市 在地面上观察下列物体的运动，其中做曲线运动的有A.质点向东运动时受到一个向西的力B.气球在竖直上升时吹来一阵北风C.汽艇在匀速驶向对岸的同时，河水还在匀速流动D.在以速度行驶的列车上，以相对列车的速度水平向前抛出一个物体 解答 BD相似题目 安徽省 关于曲线运动的叙述，正确的是 A物体速度的大小一定变化 B物体位移的方向一定变化C物体不一定有加速度 D物体速度的方向一定变化 解答 BD相似题目 广东省潮州市 关于曲线运动，下列说法正确的是A、曲线运动一定是变速运动 B、曲线运动一定是匀速运动C、在平衡力作用下，物体可以做曲线运动 D、在恒力作用下，物体可以做曲线运动 解答 AD 【题型1】 认识曲线运动湖南省衡阳市关于曲线运动，下列说法中正确的是 ( )A曲线运动一定是变速运动B曲线运动速度的方向不断变化，但速度的大小可以不变C曲线运动的速度方向可能不变D曲线运动的速度大小和方向一定同时改变解答 AB 【题型1】 认识曲线运动的特点广东省惠州市做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是A、速率 B、速度 C、加速度D、合外力解答 B 相似题目 江苏省常州市 一物体在一组共点力F1、F2Fn的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去力F1，其他力不变，则该物体（ ）A必定沿F1 的方向做直线运动 B必定沿F1 的反方向做匀减速直线运动 C可能做曲线运动D可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动，但不可能做曲线运动 解答 C江苏省淮安市 关于相互垂直的两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动，下列说法正确的是A一定是直线运动 B一定是曲线运动C可能是直线运动，也可能是曲线运动 D可能是匀速圆周运动 解答 C江苏下列有关曲线运动的说法中正确的是:A物体的运动方向不断改变B物体运动速度的大小不断改变C物体运动的加速度大小不断改变D物体运动的加速度方向不断改变解答 A关于曲线运动，下列说法正确的是( )A物体在恒力作用下不可能作曲线运动B在任意时刻质点受到的合外力不可能为零C曲线运动的加速度的方向一定和速度的方向相同D做曲线运动物体的加速度有可能为零解答 B船 渡 河 型 【题型1】 船渡河型湖南省衡阳市一艘船在静水中的速度为3m/s，今欲过一条宽为60 m的河,若已知水的流速为4 m/s,则船过河的最短时间为( ) A.20s B. 15s C.12s D.因为水速大于船在静水中的速度,故船不能过到对岸解答 A相似题目 广东省从化市小船在静水中速度为v，今小船要渡过一条小河，船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直。若航行到河中间时，水流速度增大，则渡河时间与预定的时间相比A减少B不变C增加D无法确定解答 B7小船在静水中行驶的速度为v1，水流速度为v2，河宽为d，则（ ） A若v1大小不变，不论v2多大，小船过河的最短时间都是tmin=d/v1 B若v1大小不变，不论v2多大，小船过河的最短位移都是d C若过河过程中，v1逐渐增大，则船将做曲线运动 D若过河过程中，v2逐渐增大，则船过河时间将变化解答 AC下列说法正确的是：A加速度与速度不在同一直线上时，物体做曲线运动B受恒力作用的物体不可能做曲线运动C曲线运动不可能是匀变速运动D曲线运动速度的大小与方向都在时刻变化解答 A竖 直 上 抛 运 动 【题型1】 认识“竖直上抛运动”，变式题广东省珠海市 物体做竖直上抛运动时，下列说法中正确的是（ ）A将物体以一定初速度竖直向上抛出，且不计空气阻力，则其运动为竖直上抛运动B做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小C竖直上抛运动的物体达到最高点时速度为零，加速度为零，处于平衡状态D竖直上抛运动过程中，其速度和加速度的方向都可改变解答 A 【题型1】 测反映时间型 湖南省衡阳市用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。.甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住尺子的准备，但手没有碰到尺子.当乙同学看到甲同学放开尺子时，立即捏住尺子，乙同学发现捏住尺子的位置刻度为b。已知重力加速度为g，a、b的单位为国际制主单位，则乙同学的反应时间t约等于（ ）A B C D解答 C平 抛 运 动 型 【题型1】 平抛运动条件型广东省深圳市以速度水平抛出一个小球，如果从抛出到某肘刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（ ）A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 B此时小球的速度大小为C小球运动的时间为 D、此时小球的速度方向与位移方向相同 解答 C 相似题目 广东省惠州市 （10分）世界上第一颗原子弹爆炸时，物理学家恩里科费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方释放，碎纸片被吹落到他身后约2 m处。由此，费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药。假设纸片是从1.8m高处释放。请你估算当时的风速是多少？ 解答 将纸片看作近似做平抛运动 2分根据竖直方向的分运动为自由落体运动 3分落地时间为 1分水平方向作匀速直线运动，速度 3分水平速度即为风速 v =3.3m/s 1分 【题型1】 平抛运动“逆”型 江苏省淮安市 如图所示，在水平地面上的A点以速度v1射出一弹丸，方向与地面成角，经过一段时间，弹丸恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B，不计空气阻力下面说法正确的是v1v2ABA如果在B点以与v2大小相等的速度，水平向左射出弹丸，则它必定落在地面上A点B如果在B点以与v1大小相等的速度，水平向左射出弹丸，则它必定落在地面上A点C如果在B点以与v2大小相等的速度，水平向左射出弹丸，那它必定落在地面上A点左侧D如果在B点以与v1大小相等的速度，水平向左射出弹丸，那它必定落在地面上A点右侧 解答 A 【题型1】 平抛运动综合型 相似题目 (12分)如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为= 53的光滑 斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，g=10m/s2，sin53= 0.8，cos53=0.6，则小球水平抛出的初速度0是多少？斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端？0h53s解答 31解：由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以y=0tan53 （2分） y2=2gh （1分）代入数据，得y=4m/s，0=3m/s （2分）由y=gt1得t1=0.4s （1分）s=0t1=30.4m=1.2m （1分）小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a = （1分）初速度 = 5m/s （1分） =t2 + a t22 （1分）代入数据，整理得 4t22+5t2- 26= 0解得 t2=2s或t2=- 13s(不合题意舍去) （1分）所以 t=t1+t2=2.4s （1分） 【题型1】 平抛运动求速度型广东省惠州市（13分）将一个质量为2.0kg的小球从离地面15m高的地方水平抛出，抛出时小球的速度为10m/s，忽略空气阻力，取g=10m/s2.求：（1） 人抛出小球时做了多少功？第四章（2） 小球落地时的速度大小是多少？解答 （13分）解：（1）由于人抛球时不是恒力，而是瞬间力，所以人抛球时对球做的功只能由动能定理来求，故人抛球时做的功是W mv2=2102J=100J （5分）(2)方法1：方法2：综合法由于空气阻力可以忽略，所以机械能守恒，选取地面为参考平面，根据机械能守恒定律，得：mgh+mv02=mv2 （4分） 故小落地时的速度大小是： v=m/s=20m/s （4分）相似题目 【题型1】 平抛运动基本型xy0ab 福建省南安市 在探究平抛运动的规律的实验中，某同学得到了如图六所示的运动轨迹，现在要利用这个轨迹图线求出物体做平抛运动的初速度，为此先在轨迹上取一个点，测出这个点对应的水平分位移和竖直分位移分别为a和b，则物体做平抛运动的初速度大小为 。 解答 【题型1】 平抛运动定性型广东省湛江市如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，分别经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列说法正确的是： vavbAtatb，vavb Btatb，vavbCtatb，vavb Dtatb，vavb解答 A相似题目 【题型1】 飞机连续投弹型广东省惠州市从高空中水平方向飞行的飞机上，每隔1分钟投一包货物，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是A倾斜直线 B平滑直线 C竖直直线 D抛物线解答 C 【题型1】 平抛实际应用型广东省湛江市（4分）在一次探究性实验中，某同学为了测定一玩具手枪子弹离开枪口时的初速度，利用了平抛运动的知识。让子弹水平射向靶标，当靶距枪口的距离为S时，子弹击中靶上的A点，当靶沿水平方向移动到距枪口的距离为2S处时，子弹击中靶上的B点，AB间的高度差为h。则子弹离开枪口的初速度为（已知重力加速度为g.）解答 【题型1】 平抛运动基本型广东省从化市在距离地面高H 80m处，将一个小球以v0 40m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g =10m/s2求：（1）小球在空中的飞行时间t和水平飞行的距离x；（2）当小球速度v =50m/s时，距离地面的高度h解答 （1）小球做平抛运动，竖直方向有 H = （3分） t ，代入数据解得 t4.0s（3分）水平距离 x v0t 404.0 m160m （3分）（2）设小球此时的竖直分速度为vy，则有 （1分）而平抛运动速度（1分）；代入数据解得 h35m（2分）说明：若用其它方法求解，请参照上面解题过程相应给分。(8分) 如图所示，高度h=5m的水平平台上有一个滑块，距右侧边缘L=5m，以初速度v0=6m/s向右滑行，已知滑块与平台之间的动摩擦因数=0.2。 (重力加速度g=10m/s2)求：(1)滑块离开平台时的速度。(2)滑块落地点离平台右边缘的水平距离。解答 （1） 设滑块离开平台时的速度v1 mg=ma 解得：a=2m/s2 v12- v02=2aL 解得：v1=4m/s - 4/ （2）滑块离开平台后以速度v1做平抛运动设滑块落地点离平台右边缘的水平距离s，滑块落地时间为t s= v1t h=gt2/2 - 4/ 解得：s=4m 2若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，则在下图中，能正确描述 解答 C15某同学做“研究平抛物体运动”实验时在白纸上画出小球的运动轨迹如图11所示，根据图中的数据，计算小球做平抛运动的初速度v0=_m/s。(g=9.8m/s2)解答 1.400 提示：根据轨迹曲线，, m/s =1.400 m/s图