高中物理 第一章 拋體運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng) 1 平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律學(xué)案 教科版必修2.doc

平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 一、考點(diǎn)突破： 知識點(diǎn) 考綱要求 題型 說明 平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及性質(zhì) 1. 掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和性質(zhì)； 2. 掌握研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法，并能應(yīng)用其解題 選擇題、計(jì)算題 屬于高頻考點(diǎn)，是最基本的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，主要從平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法進(jìn)行考查 二、重難點(diǎn)提示： 重點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及其規(guī)律的應(yīng)用。 難點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)中位移和速度方向的區(qū)別與應(yīng)用。 一、平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及研究方法 1. 性質(zhì)：加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。 2. 研究方法：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，則： （1）水平方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vx＝v0，位移x＝v0t。 （2）豎直方向：做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度vy＝gt，位移y＝gt2。 （3）合速度：v＝，方向與水平方向的夾角為，則tan ＝＝。 （4）合位移：s＝，方向與水平方向的夾角為，tan＝＝。 二、平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及推論： 1. 規(guī)律： （1）飛行時(shí)間：由t＝知，時(shí)間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)。 （2）水平射程：x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)。 （3）落地速度：vt＝＝，以表示落地速度與x軸正方向的夾角，有tan＝，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)。 （4）速度改變量：因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g，所以做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間間隔Δt內(nèi)的速度改變量Δv＝gΔt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示。 2. 三個(gè)重要推論 （1）做平拋（或類平拋）運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示。 （2）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α，位移與水平方向的夾角為θ，則tan α＝2tan θ。 （3）從斜面上某點(diǎn)水平拋出的物體落到斜面上時(shí)速度方向均相同。 例題1 如圖所示，一名跳臺滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段時(shí)間的加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過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θ＝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)開始飛出到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時(shí)間。 思路分析：（1）運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有 Lsin 37＝gt2，L＝＝75 m； （2）設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度為v0，運(yùn)動(dòng)員在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，有Lcos 37＝v0t，即v0＝＝20 m/s； （3）解法一　運(yùn)動(dòng)員的平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿斜面方向的勻加速運(yùn)動(dòng)（初速度為v0cos 37、加速度為gsin 37）和垂直斜面方向的類豎直上拋運(yùn)動(dòng)（初速度為v0sin 37、加速度為gcos 37）， 當(dāng)垂直斜面方向的速度減為零時(shí)，運(yùn)動(dòng)員離斜坡最遠(yuǎn)，有 v0sin 37＝gcos 37t，解得t＝1.5 s； 解法二　當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的速度方向平行于斜坡或與水平方向成37角時(shí)，運(yùn)動(dòng)員離斜坡最遠(yuǎn)，有＝tan 37，t＝1.5 s。 答案：（1）75 m?。?）20 m/s?。?）1.5 s 例題2 如圖所示，距離水平地面高為h的飛機(jī)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從飛機(jī)上以相對地面的速度v0依次從a、b、c處水平拋出甲、乙、丙三個(gè)物體，拋出的時(shí)間間隔均為T，三個(gè)物體分別落在水平地面上的A、B、C三點(diǎn)，若AB＝l1，AC＝l2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（　?。? A. 物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t甲<t乙<t丙 B. 飛機(jī)的加速度為a＝ C. 物體乙剛離開飛機(jī)時(shí)飛機(jī)的速度為v＝ D. 三個(gè)物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)總在一條豎直線上 思路分析：物體被拋出后在豎直方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a＝g，由h＝gt2得t＝，t只與拋出高度有關(guān)，故t甲＝t乙＝t丙，A錯(cuò)； 物體被拋出后在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故拋出后丙與乙經(jīng)過的水平位移相等，故l2－l1為飛機(jī)在時(shí)間T內(nèi)飛過的位移，即為由b到c的位移而不是在相同時(shí)間間隔T內(nèi)經(jīng)過的位移差，故B錯(cuò)； 同理，AC為飛機(jī)在時(shí)間2T內(nèi)飛過的位移，而由a到c，飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，＝v0，故l2＝v02T，所以v0＝，C對； 由于物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拋下乙時(shí)，甲肯定不與乙在同一豎直線上，故以后任意時(shí)刻，甲、乙都不在一條豎直線上，D錯(cuò)。 答案：C 【方法提煉】 斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)問題是一種常見的題型，在解答這類問題時(shí)除要運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決。常見的模型如下： 方法 內(nèi)容 斜面 總結(jié) 分解 速度 水平：vx＝v0 豎直：vy＝gt 合速度：v＝ 分解速度，構(gòu)建速度三角形 分解 位移 水平：x＝v0t 豎直：y＝gt2 合位移：s＝ 分解位移，構(gòu)建位移三角形