第3章抛体运动课件1(鲁科版必修2)

一、与绳或杆关联速度的分解方法1.与绳关联的速度分解:物体实际运动的方向为合速度的方向,两个分速度方向通常是沿绳子方向和与绳垂直的方向.2.与杆关联的速度分解:杆的两端实际运动的方向为合运动的方向,两个分运动的方向通常是沿杆和与杆垂直的方向,同时两端沿杆方向的分速度是相等的.【典例1】A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上，现物体A以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是α、β时，如图所示.物体B的运动速度vB为(绳始终有拉力)()A.v1sinα/sinβB.v1cosα/sinβC.v1sinα/cosβD.v1cosα/cosβ【解析】选D.物体A以v1的速度向右匀速运动时，其合速度与分速度关系如图甲所示；而物体B向右运动时，它的合速度与分速度关系如图乙所示.根据沿绳方向两物体的分速度v绳相等得v1cosα=vBcosβ，故vB=，故D正确.二、平抛运动的特征和解题方法平抛运动是典型的匀变速曲线运动，它的动力学特征是：水平方向有初速度而不受外力，竖直方向只受重力而无初速度，抓住了平抛运动的这个初始条件，也就抓住了它的解题关键，现将常见的几种解题方法介绍如下：1.利用平抛的时间特点解题:平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，只要抛出的时间相同，下落的高度和竖直分速度就相同.2.利用平抛运动的偏转角度解题设做平抛运动的物体，下落高度为h，水平位移为x时，速度vA与初速度v0的夹角为θ，由图可得：tanθ=①将vA反向延长与x相交于O点，设A′O=d,则有：tanθ=，解得d=,tanθ==2tanα②①②两式揭示了偏转角和其他各物理量的关系.3.利用平抛运动的轨迹解题平抛运动的轨迹是一条抛物线，已知抛物线上的任意一段，就可求出水平初速度和抛出点，其他物理量也就迎刃而解了.设图为某小球做平抛运动的一段轨迹，在轨迹上任取两点A和B，分别过A点作竖直线，过B点作水平线相交于C点，然后过BC的中点D作垂线交轨迹于E点，过E点再作水平线交AC于F点，小球经过AE和EB的时间相等，设为单位时间T.由Δs=aT2知【典例2】在倾角为37°的斜面上，从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点，如图所示，求小球刚碰到斜面时的速度方向、AB两点间的水平距离和小球在空中飞行的时间.(g取10m/s2)【解析】如图所示，将小球在B处速度vB分解为v0和vy.设小球落到B点时速度方向与水平方向夹角为α，运动时间为t.则tan37°=又因为tan37°=,解得t=0.9s.A、B两点间的水平距离x=v0t=6×0.9m=5.4m，在B点时，所以α=arctan答案：速度方向与水平方向夹角α=arctan水平距离5.4m时间0.9s三、求平抛运动初速度的常见题型及解法1.已知物体平抛一段时间内位移的大小和方向一般采用分解位移的方法，利用竖直位移求时间，利用水平位移确定初速度.2.利用平抛运动的速度变化和重要推论(1)水平方向分速度保持vx=v0.竖直方向，加速度恒为g，速度vy=gt，从抛出点起，每隔Δt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：①任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0；②任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv=Δvy=gΔt.(2)平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半.(3)位移的偏角α与速度的偏角θ的关系：tanθ=2tanα.【典例3】如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端，并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8m，取g=10m/s2.求小球水平抛出的初速度v0和斜面与平台边缘的水平距离s各为多少？(sin53°=0.8,cos53°=0.6)【解析】小球从平台到斜面顶端的过程中做平