（浙江專版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 11 平拋運(yùn)動(dòng)課件.ppt

第11講平拋運(yùn)動(dòng),基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 1.性質(zhì) 加速度為重力加速度g的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。 2.基本規(guī)律 以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向(初速度v0方向)為x軸,豎直向下方向?yàn)閥軸,建立平面直角坐標(biāo)系。 (1)水平方向:做運(yùn)動(dòng),速度vx=,位移x=。 (2)豎直方向:做運(yùn)動(dòng),速度vy=,位移y=。,勻變速曲線,勻速直線,v0,v0t,自由落體,gt,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,初速度v0,初速度v0,下落高度h,初速度v0,下落高度h,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,(4)兩個(gè)重要推論 做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn),如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示。 做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻任一位置處,設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為,位移方向與水平方向的夾角為,則tan =2tan 。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.如圖所示,將一小鐵球從一定高度以垂直于豎直墻面的初速度水平拋出,房間內(nèi)有水平平行光垂直照射墻面,小鐵球運(yùn)動(dòng)中在墻面上形成一個(gè)豎直向下運(yùn)動(dòng)的陰影,則關(guān)于此陰影,下列說(shuō)法正確的是() A.做自由落體運(yùn)動(dòng) B.做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng) D.做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng),A,解析:平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),所以在平行水平光照射下,在豎直墻面上的投影也做自由落體運(yùn)動(dòng),A選項(xiàng)正確。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,2.發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)。速度較大的球越過(guò)球網(wǎng),速度較小的球沒(méi)有越過(guò)球網(wǎng)。下列說(shuō)法正確的是() A.速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多 B.速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大 C.速度較大的球通過(guò)同一水平距離所用的時(shí)間較少 D.速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大,C,解析:由題意知,速度大的球先過(guò)球網(wǎng),即同樣的時(shí)間速度大的球水平位移大,或者同樣的水平距離速度大的球用時(shí)少,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.解答平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí),最一般的方法是分解,將平拋運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直兩個(gè)方向分解,這樣分解的優(yōu)點(diǎn)是不用分解初速度也不用分解加速度。 2.分解后把對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的求解變成了對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的求解。直線運(yùn)動(dòng)的所有規(guī)律,對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的每一分運(yùn)動(dòng)一樣成立。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,與斜面有關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 1.從斜面上平拋 如圖甲所示,已知位移方向,分析方法是分解。,位移,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,2.對(duì)著斜面平拋 如圖乙所示,已知速度的大小或方向,分析方法是分解。,速度,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,1.飼養(yǎng)員在池塘邊堤壩邊緣A處以水平速度v0往魚池中拋擲魚餌顆粒。如圖所示,堤壩截面傾角為53,壩頂離水面的高度為5 m,g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力(sin 53=0.8,cos 53=0.6),下列說(shuō)法正確的是() A.若平拋初速度v0=5 m/s,則魚餌顆粒會(huì)落在斜面上 B.若魚餌顆粒能落入水中,平拋初速度v0越大,落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越小 C.若魚餌顆粒能落入水中,平拋初速度v0越大,從拋出到落水所用的時(shí)間越長(zhǎng) D.若魚餌顆粒不能落入水中,平拋初速度v0越大,落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越小,B,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,2.如圖所示,一名跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出,經(jīng)過(guò)3 s落到斜坡上的A點(diǎn)。已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角=37,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=50 kg,不計(jì)空氣阻力(sin 37=0.6,cos 37=0.8;g取10 m/s2)。求: (1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L; (2)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小; (3)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)飛出開始到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時(shí)間。,答案 (1)75 m(2)20 m/s(3)1.5 s,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,分解時(shí)應(yīng)根據(jù)試題的已知條件和求解要求,確定是位移分解還是速度分解。當(dāng)涉及角度時(shí),一定要區(qū)分清楚位移角與速度角。理論上任何運(yùn)動(dòng)只要運(yùn)用位移的兩個(gè)分量方程與速度的兩個(gè)分量方程,加上速度角與位移角的公式就能求解一切問(wèn)題。所以平拋運(yùn)動(dòng)解題還是很有規(guī)律可循的。,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題 1.一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2,中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣對(duì)乒乓球的作用力,重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過(guò)選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是(),D,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,2.一階梯如圖所示,其中每級(jí)臺(tái)階的高度和寬度都是0.4 m,一小球以水平速度v飛出,g取10 m/s2,欲打在第四臺(tái)階上,則v的取值范圍是(),題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,A,題組突破強(qiáng)化提升,核心剖析歸納提升,分析平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題時(shí)一般運(yùn)用極限分析的方法,即把要求的物理量設(shè)定為極大或極小,讓臨界問(wèn)題突現(xiàn)出來(lái),找到產(chǎn)生臨界的條件。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,研究平拋運(yùn)動(dòng) 1.實(shí)驗(yàn)原理圖 2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,并驗(yàn)證軌跡是一條拋物線。 (2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡求平拋物體的初速度。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,5.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)將帶有斜槽軌道和方木板的豎直固定支架固定在實(shí)驗(yàn)桌上,軌道末端切線水平。 (2)用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上角,把木板調(diào)整到豎直位置,使板面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行且靠近,把小球放在槽口處,用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)O,O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn),用重垂線畫出過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線,作為y軸,畫出水平方向的x軸。 (3)將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下,小球從軌道末端射出,先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一x值處的y值,然后讓小球由同一位置自由滾下,在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過(guò)的位置,并在坐標(biāo)紙上記下該點(diǎn)。用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置。(不同的器材方法有所不同),基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,(4)取下坐標(biāo)紙,將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn),用平滑曲線連起來(lái),即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。 (5)從曲線上選取六個(gè)不同點(diǎn),測(cè)出它們的坐標(biāo)值。 (6)根據(jù)坐標(biāo),結(jié)合公式x=v0t和 求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,并計(jì)算其平均值。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,6.數(shù)據(jù)處理 (1)判斷曲線是否是拋物線 計(jì)算法:將所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)分別代入y=ax2中求出常數(shù)a,看計(jì)算得到的a值在誤差允許的范圍內(nèi)是否是一個(gè)常數(shù)。 圖象法:建立y-x2坐標(biāo)系,根據(jù)所測(cè)量各點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)的y值和x2值,在y-x2坐標(biāo)系中描點(diǎn),擬合各點(diǎn)看是否在一條直線上,并求出該直線的斜率即為a值。 (2)求平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn),測(cè)出它們的x、y坐標(biāo)值。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,7.注意事項(xiàng) (1)實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平的方法是將小球放在斜槽末端任一位置,看其是否能靜止)。 (2)方木板必須處于豎直平面內(nèi),要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。 (3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。 (4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)。 (5)小球開始滾下的位置高度要適中,以使小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。 (6)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速度。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,1.(實(shí)驗(yàn)操作與原理)(1)(多選)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí),下列操作正確的是() A.安裝有斜槽的木板時(shí),一定要注意檢查斜槽末端切線是否水平、木板是否豎直 B.斜槽必須光滑 C.每次實(shí)驗(yàn)都要把小球從同一位置由靜止釋放 D.實(shí)驗(yàn)的目的是描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,分析平拋運(yùn)動(dòng)水平和豎直分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (2)在做探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),每次須將小球從軌道同一位置無(wú)初速釋放,其目的是使小球() A.拋出后只受重力B.拋出后機(jī)械能守恒 C.拋出后軌跡重合D.拋出時(shí)的速度方向水平,答案,解析,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,2.(實(shí)驗(yàn)原理與計(jì)算)一位同學(xué)做平拋實(shí)驗(yàn)時(shí),只在紙上記下重垂線y方向,未在紙上記下斜槽末端位置,并只描出如圖所示的一段平拋軌跡曲線,在曲線上取A,B兩點(diǎn),用刻度尺分別量出到y(tǒng)的距離,AA=x1,BB=x2,以及AB的豎直距離h,從而可求出小球拋出的初速度v0為(),A,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,3.(實(shí)驗(yàn)裝置與操作)在研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中, (1)圖甲是橫擋條卡住平拋小球,用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn),確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法,坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的(選填“球心”“球的上端”或“球的下端”)。在此實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是()(多選) A.斜槽軌道必須光滑 B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些 C.用光滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái) D.y軸的方向根據(jù)重垂線確定,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,(2)圖乙是利用圖甲裝置拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,由照片可判斷實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是() A.釋放小球時(shí)初速度不為0 B.釋放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切線不水平,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,(3)圖丙是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置,其中正確的是(),答案 (1)球的上端BD(2)C(3)B,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,解析 (1)在平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,用鉛筆標(biāo)注了小球最高點(diǎn),為得到更為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),需要將坐標(biāo)原點(diǎn)選擇在小球的上端才能保證一致。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中,斜槽軌道很難做到光滑,而且即便斜槽粗糙,只要保證小球從同一高度下落,那么小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度就相同,對(duì)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量并無(wú)影響,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;記錄的點(diǎn)更多些可以得到更為精確的平拋運(yùn)動(dòng)曲線,故B項(xiàng)正確;最終畫出的光滑曲線并不是將所有點(diǎn)連接起來(lái)而得到的,而是根據(jù)點(diǎn)的分布擬合出一條曲線,使分布在曲線兩側(cè)的點(diǎn)的數(shù)量大致相等,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;y軸必須是豎直方向,故其方向需要使用重垂線來(lái)確定,故D項(xiàng)正確。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,(2)僅根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)中小球的運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法判斷小球在釋放時(shí)是否具有初速度,因其無(wú)論是否具有初速度,在離開斜槽后都會(huì)做一個(gè)具有類似軌跡的運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤。僅根據(jù)一次實(shí)驗(yàn)中小球的運(yùn)動(dòng)軌跡也無(wú)法判斷釋放小球的初始位置是否不同,在不同位置釋放均可以做有類似軌跡的運(yùn)動(dòng),故B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡可以看出,它做的不是平拋運(yùn)動(dòng)而是斜上拋運(yùn)動(dòng),這說(shuō)明小球離開斜槽時(shí)的速度并非沿水平方向,而是斜向上的,因此可以得出斜槽末端切線不水平的結(jié)論,故C項(xiàng)正確。,基礎(chǔ)夯實(shí)精準(zhǔn)歸納,題組突破強(qiáng)化提升,(3)欲用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,則出水管必須具有恒定的出水速度。隨著水不斷流出,出水管上端口的壓強(qiáng)會(huì)減小,水流速度會(huì)變慢,這無(wú)法滿足要求,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)豎直管連接外界空氣與水,這使得豎直管在水面下的出口處有恒定的大氣壓強(qiáng),那么出水管上端口的壓強(qiáng)就會(huì)與豎直管上端口產(chǎn)生一個(gè)恒定的壓強(qiáng)差,可以保證水流速度恒定,故B項(xiàng)正確。瓶中上部空氣壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等,但當(dāng)液面下降時(shí),出水管上端口壓強(qiáng)仍然會(huì)下降,導(dǎo)致水流速度變慢,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。,