2018-2019高中物理 第五章 曲線運動 5.2 平拋運動課件 新人教版必修2.ppt

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2.平拋運動,一、拋體運動,1.拋體運動:以一定的速度將物體拋出,物體______________的運動。2.平拋運動:初速度沿_________的拋體運動。,只受重,力作用,水平方向,二、平拋運動規(guī)律,1.平拋運動的速度:(1)水平方向:不受力,為_________運動,vx=v0。(2)豎直方向:只受重力,為_________運動,vy=gt。,勻速直線,自由落體,(3)合速度:大小:v=。方向:tanθ=(θ是v與水平方向的夾角)。,2.平拋運動的位移:(1)水平位移:x=___。(2)豎直位移:y=_____。(3)軌跡:y=_____,平拋運動的軌跡是一條_____線。,gt2,x2,拋物,v0t,三、一般的拋體運動,1.定義:初速度沿_______或_______方向的拋體運動。2.初速度:vx=v0______,vy=v0______。3.性質(zhì):斜拋運動可以看成是水平方向的_________運動和豎直方向的__________或_________運動的合運動。,斜向上,斜向下,cosθ,sinθ,勻速直線,豎直上,拋,豎直下拋,【思考辨析】(1)拋體運動一定是變加速曲線運動。()(2)物體做平拋運動時,其運動時間由水平速度決定。()(3)物體做平拋運動時,時間越長,速度越大。()(4)物體做平拋運動的速度方向與水平方向的夾角越來越大,若足夠高,速度方向最終可能豎直向下。(),(5)物體做平拋運動的速度偏向角是位移偏向角的二倍。()(6)斜向上拋運動的物體到達最高點時,速度為零。()(7)斜拋運動在水平方向上的分運動是勻速直線運動。(),提示:(1)。做拋體運動的物體只受重力,加速度不變;豎直上拋或豎直下拋運動是直線運動。(2)。由h=可知物體做平拋運動時其運動時間由豎直高度決定。(3)。由v=可知物體做平拋運動時的速度由初速度和豎直高度決定。,(4)。平拋運動物體的速度在任何時候都是沿水平方向的初速度與豎直分速度的合速度,故平拋運動的速度方向不可能豎直向下。(5)。物體做平拋運動的速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的二倍。,(6)。斜向上拋運動的物體到達最高點時速度變?yōu)樗?豎直分速度為零。(7)√。斜拋運動的合力豎直向下,水平方向上沒有作用力,故水平方向上的分運動是勻速直線運動。,一對平拋運動的理解【典例】(2018石家莊高一檢測)關(guān)于平拋物體的運動,下列說法不正確的是()A.平拋運動是加速度恒定的勻變速曲線運動B.初速度越大,在空中運動的時間越長,C.物體運動過程中,在相等的時間間隔內(nèi)水平位移相等D.物體運動過程中,在相等的時間間隔內(nèi)速度變化量相等,【解析】選B。平拋運動的物體只受重力作用,加速度為g,恒定不變,所以平拋運動是加速度恒定的勻變速曲線運動,故A項正確;平拋運動在豎直方向為自由落體運動,由h=gt2得t=,則知物體在空中運動時間由下落高度決定,與初速度無關(guān),故B項錯誤;平拋運動在水平方向為勻速直線運動,則在相等的時,間間隔內(nèi)水平位移相等,故C項正確;速度變化量為Δv=gΔt,g一定,則Δt相等時速度變化量Δv相同,故D項正確。,【核心歸納】平拋運動的特點,【易錯提醒】(1)平拋運動的特點也是斜拋運動的特點,斜拋運動的速度、加速度、速度變化也具有同樣的特點。(2)現(xiàn)實中踢出去的足球、擲出去的鐵餅都不做拋體運動,原因就是它們受到的阻力太大,不能夠忽略。,【過關(guān)訓(xùn)練】1.(2018沈陽高一檢測)關(guān)于平拋運動,下列說法中正確的是()A.平拋運動是勻速運動B.平拋運動是加速度不斷變化的運動C.平拋運動是勻變速曲線運動D.做平拋運動的物體落地時速度方向可能是豎直向下的,【解析】選C。平拋運動的加速度不變,為勻變速曲線運動,故A、B項錯誤,C項正確;平拋運動落地的速度是水平分速度和豎直分速度的合成,不可能豎直向下,故D項錯誤。,2.(2018宜昌高一檢測)物體在平拋運動過程中,在相等的時間內(nèi),下列哪些量的變化量相等()A.位移B.加速度C.平均速度D.速度,【解析】選D。平拋運動在相等時間內(nèi)水平位移相等,豎直位移不等,根據(jù)平行四邊形定則知,相等時間內(nèi)位移不等,故A項錯誤;根據(jù)平均速度的定義式知,平均速度不等,故C項錯誤;平拋運動的加速度不變,始終豎直向下,根據(jù)Δv=gΔt得,相等時間內(nèi)速度的變化量相同,故B項錯誤,D項正確。,【補償訓(xùn)練】1.(多選)在空氣阻力可忽略的情況下,下列物體的運動可視為平拋運動的是()A.沿水平方向扣出的排球B.沿斜向上方投出的籃球C.沿水平方向拋出的小石子D.沿豎直方向向上拋出的橡皮,【解析】選A、C。沿水平方向扣出的排球,相對地面有水平初速度,且只受重力,故是平拋運動,故A項正確;沿斜向上方投出的籃球的初速度不是沿水平方向,所以不是平拋運動,故B項錯誤;沿水平方向拋出的小石子相對地面有水平初速度,且只受重力,故是平拋運動,故C項正確;沿豎直方向向上拋出的橡皮的初速度沿豎直方向,故不是平拋運動,故D項錯誤。,2.人站在平臺上水平拋出一球,球離手的初速度為v0,落地時速度為v1,空氣阻力不計。圖中正確地表示了速度的變化過程的是(),【解析】選B。因為平拋運動在水平方向上為勻速直線運動,豎直方向上為自由落體運動,水平分速度不變,所以速度的變化量等于豎直方向上速度的變化量,根據(jù)Δv=gΔt,知球的速度變化量的方向與g的方向相同,總是豎直向下,故B項正確,A、C、D項錯誤。,二平拋運動規(guī)律考查角度1平拋運動規(guī)律【典例1】(2018天水高一檢測)以初速度v0水平拋出一物體,當(dāng)物體的水平分位移與豎直分位移相等時,下列說法錯誤的是(),A.瞬時速度的大小是B.運動的時間是C.豎直分速度的大小是水平分速度的2倍D.運動的位移是,【解題探究】(1)根據(jù)運動的合成與分解,如何分解平拋運動?提示:平拋運動可分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動。,(2)如何利用題目條件“水平分位移與豎直分位移相等”?提示:通過豎直分位移與水平分位移大小相等,求出時間,根據(jù)時間可求出豎直方向的分速度以及速度的大小;根據(jù)時間求出水平位移,根據(jù)平行四邊形定則求出運動的位移。,【解析】選D。根據(jù)題意有:v0t=gt2得,t=,則豎直分速度vy=gt=2v0,此時物體的瞬時速度v=,故A、B、C項正確;水平位移x=v0t=,根據(jù)平行四邊形定則知,運動的位移s=,故D項錯誤。,【核心歸納】1.平拋運動的研究方法:研究平拋運動通常采用“化曲為直”的方法,即將平拋運動分解為豎直方向上的自由落體運動和水平方向上的勻速直線運動。,2.平拋運動的規(guī)律:,3.平拋運動時間的求解方法:(1)利用水平位移或豎直位移求解時間:根據(jù)水平方向x=v0t或豎直方向y=gt2可求解時間。(2)利用豎直分速度可求解時間:先求出豎直分速度,再根據(jù)vy=gt可求解時間。(3)利用勻變速直線運動的推論Δy=gT2可求解時間。,考查角度2平拋運動規(guī)律的綜合應(yīng)用【典例2】(2018黃岡高一檢測)子謙同學(xué)進行投球練習(xí)時將籃球從P點固定在水平地面上的圓柱形木桶,小球沿著木桶的直徑方向恰好從木桶的左側(cè)上邊沿進入桶內(nèi)并打在木桶的底角,如圖所示,已知P點到木桶左邊沿的水平距離,木桶的高度,h0=0.45m,直徑d=0.20m,木桶底和木桶壁的厚度不計,重力加速度g取10m/s2,求:,(1)和小球拋出時的速度大小v0。(2)小球經(jīng)過木桶的左側(cè)上邊沿時的速度大小及速度方向與水平方向的夾角正切值(結(jié)果可以帶根號)。,【審答規(guī)范】第一步:規(guī)范審題,第二步:規(guī)范解答,(1)設(shè)小球從P點運動到木桶左上沿的時間為t1、運動到桶的底角的總時間為t2,由平拋運動的規(guī)律有:從P點運動到木桶上沿過程中有:h1-h0=g①x=v0t1②,從P點運動到桶的底角過程中有h1=③由幾何知識有x+d=v0t2④由①～④式并代入數(shù)據(jù)可得h1=1.25m,v0=2.0m/s。,(2)設(shè)小球運動到桶的左側(cè)上沿時速度大小為v1,與水平方向的夾角為θ,由平拋運動的規(guī)律有:豎直方向的速度v⊥=gt1⑤此時小球的速度v1=⑥tanθ=⑦,由⑤⑥⑦式及(1)中的計算結(jié)果可得v1=2m/s,tanθ=2答案:(1)1.25m2.0m/s(2)2m/s2,【核心歸納】平拋運動中的兩個推論(1)速度與位移兩方向間的關(guān)系。①做平拋運動的物體,其末速度與水平方向的夾角為θ,位移與水平方向的夾角為α,則tanθ=2tanα。,②推導(dǎo):由前面分析可知:合速度與水平方向夾角的正切值:tanθ=;合位移與水平方向夾角的正切值:tanα=。所以速度偏向角與位移偏向角的正切值的比值為:tanθ∶tanα=2∶1。,(2)平拋物體速度反向延長線的特點。①做平拋運動的物體任一時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點。,②推導(dǎo):如圖所示,從O點水平拋出的物體經(jīng)時間t到達P點,此時速度的反向延長線交OB于A點。則OB=v0t,AB==gt2=gt2=v0t?？梢夾B=OB,所以A為OB的中點。,【易錯提醒】(1)平拋運動中,速度偏向角是指過該點軌跡的切線與水平方向的夾角;位移偏向角是指該點與起點的連線與水平方向的夾角,不要將兩者混淆。(2)平拋運動中,某時刻速度、位移與初速度方向的夾角θ、α的關(guān)系為tanθ=2tanα,而不要誤記為“θ=2α”。,【過關(guān)訓(xùn)練】1.(2018北京高一檢測)物體做平拋運動,軌跡如圖所示,O為拋出點,物體經(jīng)過點P(x1,y1)時的速度方向與水平方向的夾角為θ,則(),A.tanθ=B.tanθ=C.物體拋出時速度v0=x1D.物體經(jīng)過P點時的速度vP=,【解析】選C。根據(jù)y1=gt2,則t=。水平速度v0==x1,則tanθ===,故A、B項錯誤,C項正確;物體經(jīng)過P點時的速度vP==,故D項錯誤。,2.(2018洛陽高一檢測)跳臺滑雪是勇敢者的運動。如圖所示,一位運動員由A點沿水平方向躍起,到山坡B點著陸。測得A、B間距離L=40m,山坡傾角θ=30,山坡可以看成一個斜面。試計算:,(1)運動員起跳后他在空中飛行的時間。(2)運動員在A點的起跳速度大小。(不計空氣阻力,g取10m/s2),【解析】(1)運動員做平拋運動,根據(jù)Lsinθ=gt2得運動的時間為:t==s=2s。(2)水平方向上有Lcosθ=vt,解得起跳速度為:v=m/s=10m/s。答案:(1)2s(2)10m/s,【補償訓(xùn)練】1.(2018通化高一檢測)以速度v0水平拋出一小球,忽略空氣阻力,當(dāng)小球的水平速度與豎直速度大小相等時,水平位移與豎直位移的比值是()A.1∶1B.2∶1C.1∶2D.1∶4,【解析】選B。根據(jù)平拋運動規(guī)律,且水平速度與豎直速度大小相等,即:v0=gt,得下落時間t=,水平方向,勻速直線運動位移x=v0t=;豎直方向,自由落體運動位移y=,則水平位移與豎直位移之比x∶y=2∶1,故A、C、D項錯誤,B項正確。,2.(2018長春高一檢測)從某一高度平拋一物體,拋出2s后落地,落地時速度方向與水平方向成45角,求:(1)拋出時的速度。(2)落地時的速度(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(3)拋出點距地面的高度。(4)水平位移。(g取10m/s2),【解析】(1)物體落地時豎直分速度為:vy=gt=102m/s=20m/s根據(jù)tan45=得:v0=vy=20m/s。,(2)落地時的速度為:v=m/s≈28.3m/s。(3)拋出點與地面的高度為:h=gt2=1022m=20m。,(4)水平方向位移為:x=v0t=202m=40m答案:(1)20m/s(2)28.3m/s(3)20m(4)40m,【拓展例題】考查內(nèi)容:平拋運動的臨界問題【典例】如圖所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處,將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球剛好落在底線上。已知底線到網(wǎng)的距離為L,重力加速度取g,將球的運動視為平拋運動,下列表述正確的是(),A.球的速度v等于LB.球從擊出至落地所用時間為C.球從擊球點至落地點的位移等于LD.球從擊球點至落地點的位移與球的質(zhì)量有關(guān),【正確解答】選A。根據(jù)H=gt2得,網(wǎng)球平拋運動的時間t=,則球平拋運動的初速度v=,故A項正確,B項錯誤;擊球點與落地點的水平位移為L,下落的高度為H,則球從擊球點至落地點的位移為x=>L,故C項錯誤;球平拋運動的加速度為g,,與球的質(zhì)量無關(guān),則球落地點與擊球點的位移與球的質(zhì)量無關(guān),故D項錯誤。,