2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí)平拋運動課件新人教版.pptx

1、第2節(jié)平拋運動,-2-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,一、平拋運動 1.定義 將物體以一定的初速度沿水平方向拋出,物體只在重力作用下所做的運動。 2.性質(zhì) 加速度為重力加速度的勻變速曲線運動,軌跡是拋物線。 3.研究方法 平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動,和豎直方向的自由落體運動。,-3-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,4.基本規(guī)律(如圖所示),(1)位移關(guān)系 (2)速度關(guān)系,-4-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,二、斜拋運動 1.定義 將物體以v沿斜向上方或斜向下方拋出,物體只在重力作用下的運動。 2.性質(zhì) 加速度為重力加速度的勻變速曲線運動,軌跡是拋物線。 3.研究方法 斜拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動和

2、 豎直方向的豎直上拋(或豎直下拋)運動的合運動。,-5-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,4.基本規(guī)律(以斜上拋運動為例,如圖所示),-6-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,從離水平地面某一高度的地方平拋的物體,其落地的時間由哪些因素決定?其水平射程由哪些因素決定?平拋的初速度越大,水平射程越大嗎?,-7-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,1.有A、B兩個小球,B的質(zhì)量為A的兩倍,現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計空氣阻力,如圖所示,為A的運動軌跡,則B的運動軌跡是 () A.B.C.D.,答案,解析,-8-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,2.(多選)為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向上的運動是自由落體運動,某同學(xué)用如圖所示的裝置進行

3、實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落。關(guān)于該實驗,下列說法中正確的有() A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等 B.兩球應(yīng)同時落地 C.應(yīng)改變裝置的高度,多次實驗 D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動,答案,解析,-9-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,3.(多選)某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平拋球,結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方,如圖所示。不計空氣阻力,為了能把小球拋進小桶中,則下次再水平拋球時,可能做出的調(diào)整為() A.減小初速度,拋出點高度不變 B.增大初速度,拋出點高度不變 C.初速度大小不變,降低拋出點高度 D.初速度大小不變,提高拋出點高度,答案,解析,-10-

4、,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,4.在地面上方某點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出,不計空氣阻力,則小球在隨后的運動中() A.速度和加速度的方向都在不斷改變 B.速度與加速度方向之間的夾角一直減小 C.在相等的時間間隔內(nèi),速率的改變量相等 D.在相等的時間間隔內(nèi),動能的改變量相等,答案,解析,-11-,考點一,考點二,考點三,平拋運動規(guī)律的應(yīng)用(多維探究) 1.飛行時間,2.水平射程 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,-12-,考點一,考點二,考點三,4.速度改變量 因為平拋運動的加速度為恒定的重力加速度g,所以做平拋運動的物體在任意相等時間間隔t內(nèi)的速度

5、改變量v=gt是相同的,方向恒為豎直向下,如圖所示。,-13-,考點一,考點二,考點三,5.兩個重要推論 (1)做平拋運動的物體在任意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,如圖所示,即xB= 。 推導(dǎo):,-14-,考點一,考點二,考點三,(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任一時刻,設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為,位移與水平方向的夾角為,則tan =2tan 。 推導(dǎo):,-15-,考點一,考點二,考點三,例1(2018山東師范大學(xué)附屬中學(xué)質(zhì)檢)如圖所示,在x-y直角坐標系(x水平y(tǒng)豎直)中有一拋物線,該拋物線滿足y=0.2x2?，F(xiàn)將一光滑的鐵絲按拋物線折彎,并將鐵絲的頂端與O位

6、置重合;某時刻將一小環(huán)(內(nèi)徑略大于鐵絲直徑)套在鐵絲上端并以某一初速度從O點沿x軸正方向拋出(g取10 m/s2),則下列說法正確的是() A.由于小環(huán)一定沿著鐵絲運動,所以小環(huán)做平拋運動 B.若小環(huán)的初速度為5 m/s,小環(huán)與鐵絲之間有擠壓 C.若小環(huán)的初速度為4 m/s,小環(huán)做平拋運動 D.若小環(huán)的初速度為5 m/s,小環(huán)在P點的速度為 m/s,答案,解析,-16-,考點一,考點二,考點三,思維點撥(1)請分析計算小球落地時豎直方向的速度和位移。 豎直方向的速度:vy=gt。 豎直方向的位移:y= gt2。 (2)請畫出小球落地時速度和位移的分解示意圖。 提示：,-17-,考點一,考點二,

7、考點三,例2如圖所示,在一次空地聯(lián)合軍事演習(xí)中,從離地面h0高處的飛機上以對地速度v1水平發(fā)射一顆炸彈轟炸地面目標P,反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時以初速度v2豎直向上發(fā)射一顆炮彈進行攔截(炮彈運動過程視為豎直上拋),設(shè)此時攔截系統(tǒng)與飛機的水平距離為x。若炮彈能與炸彈恰好相碰,不計空氣阻力,則v1、v2的關(guān)系應(yīng)滿足(),答案,解析,-18-,考點一,考點二,考點三,思維點撥攔截成功滿足的條件是炸彈在水平位移為x的時間內(nèi)下降的高度與炮彈在這段時間內(nèi)上升的高度之和等于h0。,規(guī)律總結(jié)“化曲為直”思想在平拋運動中的應(yīng)用 (1)根據(jù)運動效果的等效性,利用運動分解的方法,將其轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的兩個方向上的直

8、線運動: 水平方向的勻速直線運動; 豎直方向的自由落體運動。 (2)運用運動合成的方法求出平拋運動的速度、位移等。,-19-,考點一,考點二,考點三,突破訓(xùn)練 1.(2018河南部分重點中學(xué)聯(lián)考)某同學(xué)玩飛鏢游戲,先后將兩支飛鏢a、b由同一位置水平投出,已知飛鏢投出時的初速度vavb,不計空氣阻力,則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)(側(cè)視圖)可能是(),答案,解析,-20-,考點一,考點二,考點三,2.(多選)在豎直桿上安裝一個光滑小導(dǎo)向槽,使豎直上拋的小球通過導(dǎo)向軌能改變方向做平拋運動。不計經(jīng)導(dǎo)向槽時小球的能量損失,設(shè)小球從地面沿桿豎直上拋的速度大小為v,那么當小球有最大水平位移時,下列說法正確的

9、是(),C.小球在上、下兩過程中,在經(jīng)過某相同高度時,合速度的大小總有v下=2v上 D.當小球落地時,速度方向與水平方向成45角,答案,解析,-21-,考點一,考點二,考點三,與斜面相關(guān)的平拋運動問題(師生共研) 想一想 如圖所示,小球從傾角為的斜面頂端A點以速率v0做平拋運動,v0越大,小球飛行時間越長嗎?,提示：不一定,若小球落到斜面上,則v0越大,水平位移越大,小球豎直位移也越大,小球飛行時間越長;若小球落到水平面上,無論v0為多大,小球飛行時間都相等。,-22-,考點一,考點二,考點三,知識整合1.與斜面相關(guān)聯(lián)的平拋運動,其特點是做平拋運動的物體落在斜面上,包括兩種情況: (1)物體從

10、空中拋出落在斜面上; (2)從斜面上拋出落在斜面上。 2.在解答這類問題時除要運用平拋運動的位移和速度規(guī)律,還要充分運用斜面傾角,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。,-23-,考點一,考點二,考點三,常見的幾種模型,-24-,考點一,考點二,考點三,-25-,考點一,考點二,考點三,例3如圖所示,一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)過3 s落到斜坡上的A點。已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角=37,運動員的質(zhì)量m=50 kg,不計空氣阻力(sin 37=0.6,cos 37=0.8;g取10 m/s2)。求: (1)A點與O點的

11、距離l; (2)運動員離開O點時的速度大小; (3)運動員從O點飛出開始到離斜坡距離最遠所用的時間。,答案,解析,-26-,考點一,考點二,考點三,思維點撥(1)試寫出運動員水平位移x、豎直位移y與斜面傾角的關(guān)系。 (2)把運動員的運動分解為垂直斜面方向和沿斜面方向的運動,試分析兩個分運動的運動性質(zhì)。,(2)垂直斜面方向做勻變速直線運動;沿斜面方向做勻加速直線運動。,-27-,考點一,考點二,考點三,例4(多選)如圖所示,斜面傾角為,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點B水平拋出,小球到達斜面經(jīng)過的時間為t,則下列說法正確的是(),答案,解析,-28-,考點一,考點二,考點三,思

12、維點撥(1)以最小位移到達斜面,小球的位移與斜面垂直,即知道合位移的方向,則需分解位移。 (2)小球垂直擊中斜面,即知道合速度的方向,則需分解末速度。 規(guī)律總結(jié)1.解決與斜面關(guān)聯(lián)的平拋運動問題時,首先明確是已知速度方向還是已知位移方向與斜面的夾角,再確定與水平方向的夾角關(guān)系,最后對速度或位移進行分解。 2.與圓形裝置關(guān)聯(lián)的平拋運動的求解方法與此類似。,-29-,考點一,考點二,考點三,突破訓(xùn)練 3.如圖所示,A、D分別是斜面的頂端、底端,B、C是斜面上的兩個點,AB=BC=CD,E點在D點的正上方,與A等高。從E點以一定的水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個小球,球1落在B點,球2落在C點。則關(guān)于球1和

13、球2從拋出到落在斜面上的運動過程() A.球1和球2運動的時間之比為21 B.球1和球2動能增加量之比為13 C.球1和球2拋出時初速度之比為2 1 D.球1和球2運動時的加速度之比為12,答案,解析,-30-,考點一,考點二,考點三,平拋運動中的臨界問題(師生共研) 求解平拋運動中有關(guān)臨界問題的關(guān)鍵點: 1.確定運動性質(zhì)勻變速曲線運動。 2.確定臨界狀態(tài)。確定臨界狀態(tài)一般用極限法分析,即把平拋運動的初速度增大或減小,使臨界狀態(tài)呈現(xiàn)出來。 3.確定臨界狀態(tài)的運動軌跡,并畫出軌跡示意圖。畫示意圖可以使抽象的物理情景變得直觀,還可以使有些隱藏于問題深處的條件暴露出來。,-31-,考點一,考點二,考

14、點三,例5如圖所示,水平屋頂高h0=5 m,圍墻高h=3.2 m,圍墻到房子的水平距離l=3 m,圍墻外空地寬x=10 m。為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上,g取10 m/s2。求: (1)小球離開屋頂時的速度v0的大小范圍; (2)小球落在空地上的最小速度。,-32-,考點一,考點二,考點三,解析： (1)設(shè)小球恰好落到空地的右側(cè)邊緣時的水平初速度為v01,則小球的水平位移為l+x=v01t1,設(shè)小球恰好越過圍墻的邊緣時的水平初速度為v02,則此過程中小球的水平位移為l=v02t2,小球離開屋頂時的速度大小為5 m/sv013 m/s,-33-,考點一,考點二,考點三,(2)小球落在

15、空地上,下落高度一定,落地時的豎直分速度一定,當小球恰好越過圍墻的邊緣落在空地上時,落地速度最小。,答案： (1)5 m/sv013 m/s(2)5 m/s,-34-,考點一,考點二,考點三,思維點撥(1)畫出小球恰好落到空地的右側(cè)邊緣的軌跡圖。 (2)畫出小球恰好越過圍墻邊緣到空地上的軌跡圖。,方法歸納極限分解法在臨界問題中的應(yīng)用 分析平拋運動中的臨界問題時一般運用極限分析的方法,即把要求的物理量設(shè)定為極大或極小,讓臨界問題突現(xiàn)出來,找到產(chǎn)生臨界的條件。,提示：(1)(2),-35-,考點一,考點二,考點三,突破訓(xùn)練 4.如圖所示,窗子上、下沿間的高度H=1.6 m,墻的厚度d=0.4 m,

16、某人在距墻壁l=1.4 m、距窗子上沿h=0.2 m處的P點,將可視為質(zhì)點的小物件以v的速度水平拋出,小物件直接穿過窗口并落在水平地面上,g取10 m/s2。則v的取值范圍是() A.v7 m/sB.v2.3 m/s C.3 m/sv7 m/sD.2.3 m/sv3 m/s,答案,解析,-36-,考點一,考點二,考點三,5.如圖所示,一位網(wǎng)球運動員在距地面高度為h的O點以拍擊球,使網(wǎng)球沿水平方向飛出:第一只球落在自己一方場地上后,彈跳起來兩次,剛好擦網(wǎng)而過,落在對方場地的A點處;第二只球直接擦網(wǎng)而過,也剛好落在A點處。設(shè)球與地面碰撞前后其豎直方向速度大小不變,而水平方向速度不變,且不計空氣阻力

17、,則球場中攔網(wǎng)高度為(),答案,解析,-37-,思維激活,方法概述,典例示范,以題說法,變式訓(xùn)練,類平拋運動的處理方法 如圖所示,有一光滑斜面,把一小球從斜面頂端以沿水平方向的初速度平行斜面底端拋出,試分析小球的受力特點和運動特點。,提示：受力特點:合外力沿斜面向下,與初速度垂直。 運動特點:平行斜面底端方向上做勻速直線運動,沿斜面向下方向上做初速度為零的勻加速直線運動,合運動就是類平拋運動。,-38-,思維激活,方法概述,典例示范,以題說法,變式訓(xùn)練,類平拋問題特點及求解思路,-39-,思維激活,方法概述,典例示范,以題說法,變式訓(xùn)練,例題如圖所示,有一傾角為30的光滑斜面,斜面長l為10

18、m,一小球從斜面頂端以10 m/s的速度沿水平方向拋出(g取10 m/s2),求: (1)小球沿斜面滑到底端的時間t和沿v0方向水平位移x大小; (2)小球到達斜面底端時的速度v的大小。,答案,解析,-40-,思維激活,方法概述,典例示范,以題說法,變式訓(xùn)練,思維點撥(1)小球沿水平方向做什么運動?沿斜面向下的方向做什么運動? (2)小球運動的加速度是多大?,-41-,思維激活,方法概述,典例示范,以題說法,變式訓(xùn)練,類平拋運動的兩種求解方法 1.常規(guī)分解法:將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和垂直于初速度方向(即沿合外力的方向)的初速度為零的勻加速直線運動。兩分運動彼此獨立,互不影響,且與合運動具有等時性。 2.特殊分解法:對于有些問題,可以過拋出點建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?將加速度a分解為ax、ay,初速度v0分解為vx、vy,然后分別在x、y方向列方程求解。,-42-,思維激活,方法概述,典例示范,以題說法,變式訓(xùn)練,1.(2018黑龍江哈師大附中期中)A、B兩個質(zhì)點以相同的水平速度v0拋出,A在豎直平面內(nèi)運動,落地點為P1,B沿光滑斜面運動,落地點為P2,不計阻力,如圖所示,下列關(guān)于P1、P2在x軸上遠近關(guān)系的判斷正確的是() A.P1較遠B.P2較遠 C.P1、P2一樣遠D.A、B兩項都有可能,答案,解析,-43-