高中物理第五章第2節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)講義含解析新人教必修2.docx

1、平拋運(yùn)動(dòng)一、拋體運(yùn)動(dòng) 1 .定義:以一定的速比勿體拋出，如果物體只受重力作用，這時(shí)的運(yùn)動(dòng)叫做拋體運(yùn) 動(dòng)。2 .特點(diǎn)：物體只受重力作用,其加速度保持不變，為重力加速度。說明(1)拋體運(yùn)動(dòng)的分類：根據(jù)拋出時(shí)物體的初速度方向的不同，可以將拋體運(yùn)動(dòng)分為幾種，如 平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、豎直下拋運(yùn)動(dòng)等。(2)拋體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：做拋體運(yùn)動(dòng)的物體，加速度始終為重力加速度g,所以拋體運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。 豎直上拋和豎直下拋運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其余的拋體運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。二、平拋運(yùn)動(dòng)1 .定義：初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)。2 .平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：初速度沿水平方向;受力特點(diǎn)：物體只受重力作用

2、。3 .平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法4 .平拋運(yùn)動(dòng)的速度用平面直角坐標(biāo)系描述平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示:(1)水平方向的速度：(2)豎直方向的速度：Vy = gS(3)合速度的大?。簐= x+v2y；vy gt合速度的方向：tan o = vx= vO（ 0為合速度方向與水平方向的夾角5 .平拋運(yùn)動(dòng)的位移6 1）水平位移：X= Vot o12（2）豎直位移：y= 2gt ovOt 2）+ 2>2；a表示合位移與水平方向之間的夾角）。g 2（3）合位移大?。?=x2+y2= Vy gt合位移的方向：tan 。= X= 2v0 （6.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由 X = V1 20-說明平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律沿直方向.初速度為零

3、且 只受重力，* 、自由落體通動(dòng),（sj -* 沿水平方向G 、具有初速度而 且不受力勻一直饅運(yùn)動(dòng)L平施運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的, i勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由 7 落體運(yùn)動(dòng) 、 * /判一判1 .平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度、加速度都隨時(shí)間增大（X）2 .平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)但不是勻變速運(yùn)動(dòng)（X）3 .平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，落地時(shí)間越短（X）4 .做平拋運(yùn)動(dòng)的物體下落時(shí)，速度方向與水平方向的夾角9越來越大（V ）5 .如果下落時(shí)間足夠長，平拋運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向最終將變?yōu)樨Q直方向（X）三、一般的拋體運(yùn)動(dòng) 1 .定義：物體以一定的初速度斜向上或斜向下拋出，只受重力作用的運(yùn)動(dòng)。2.規(guī)律(1)水平方向：

4、以Vx= VoCOS 。做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(2)豎直方向：以vy= v°sin H為初速度,做豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)。說明解決斜拋運(yùn)動(dòng)問題的基本方法同平拋運(yùn)動(dòng)一樣，仍是將位移或速度分解成水平方向和豎直 方向的兩個(gè)分矢量，利用直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。選一選多選關(guān)于斜上拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A.物體拋出后，速度增大，加速度減小B.物體拋出后，速度先減小，再增大C.物體拋出后，加速度始終沿著切線方向D.物體拋出后，加速度保持不變解析：選BD由于物體拋出后，只受重力，加速度保持不變，故選項(xiàng) C錯(cuò)誤，D正確; 豎直方向物體先減速后加速，故速度先減小后增大，故 B正確，A錯(cuò)誤。課堂互動(dòng)區(qū)師*L

5、共研 突破也俎 > A t j * J9anLiDiRSlKL盤平我數(shù)切的理fh物體做平松運(yùn)動(dòng)的條件.平擻運(yùn) 動(dòng)的特點(diǎn)2 ,升平救至頑蛻律的比用知識點(diǎn)一對平拋運(yùn)動(dòng)的理解臭干撒叁箭1 .物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件(1)物體的初速度V。不等于零且沿水平方向。(2)它只受重力作用，兩個(gè)條件必須同時(shí)具備。2 .平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)理想化特點(diǎn)物理上提出的平拋運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型，即把物體看成質(zhì)點(diǎn)，拋出后只考慮重力作用, 忽略空氣阻力。(2)勻變速特點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，始終等于重力加速度，這是拋體運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)，其中加速度與速 度方向不共線的拋體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。(3)速度變化的特點(diǎn) 任意時(shí)

6、刻的速度水平分量均等于初速度Vo:任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量v=g t相同，方向恒為豎直向下。(4)位移變化規(guī)律任意相等時(shí)間間隔內(nèi)，水平位移相同，即 x=v。 t；連續(xù)相等的時(shí)間間隔t內(nèi)，豎直方向上的位移差相同，即y=g t2o典型例題例1.多選(2016 邢臺高一檢測)下列關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A.平拋運(yùn)動(dòng)是非勻變速運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，每秒內(nèi)速度的變化相同D.水平飛行的距離只與初速度大小有關(guān)解析 平拋運(yùn)動(dòng)只受重力的作用，加速度大小為 g，方向豎直向下，所以是勻變速曲 線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；因?yàn)?v = g t ,所以做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相等的時(shí)

7、間內(nèi)速度的 變化(包括大小和方向)相同，C正確；據(jù) =-2得=" 水平位移 =。=y 2gt t V gx v t v v因此平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移由初速度V。和下落高度y共同決定，D錯(cuò)誤。答案BC點(diǎn)評平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)15|加速度!一|加速度恒定|一大小和方向不斷變化受萬|一|運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用即時(shí)鞏固1 .做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，每秒的速度增量總是（）A.大小相等，方向相同B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同D.大小不等，方向相同解析：選A在平拋運(yùn)動(dòng)中速度的變化量v=g t,所以每秒內(nèi)的速度變化量大小都等于g的大小，方向都是豎直向下， A正確。知識點(diǎn)二對平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用1 .運(yùn)動(dòng)

8、時(shí)間由于平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，有=1h 2gt 物體在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間取決于下落高度h,與初速度v。無關(guān)。2 .水平位移由于平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，故平拋物體的水平射程即落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離 X=ot= '戶，即水平射程與初速度。和下落高度h有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。3 .落地速度根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，可得落地速度的大小Vt =:v2x+ v2y#v20+ 2gh,落地速度也只與初速度v。和下落高度h有關(guān)。以。表示落地速度與x軸正方向間的夾角，有tan。ovx vO4 .兩個(gè)重要推論1vPy gt gt 2t 平拋運(yùn)動(dòng)的偏角 。（即速度方向改變

9、的角度），如圖所示，則tan 9 = vPxvO rvO 2t y二x2由此可知，從 O點(diǎn)水平拋出的物體，做平拋運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)，物體就像是從 OB的中點(diǎn)A處 沿直線運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)一樣。推論一：任意時(shí)刻的速度延長線必通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)。2倍。由上圖可知tan推論二：任意時(shí)刻速度偏向角的正切值是位移偏向角的正切值的 y tan Ha = x= 2 ，即 tan 0 = 2tan a o典型例題例2. 一架裝載救援物資的飛機(jī)，在距地面500 m的高處，以80 m/s的水平速度飛行。為了使 救援物資準(zhǔn)確地投中地面目標(biāo)，飛行員應(yīng)在距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)的地方投出物資？ （不計(jì)空氣阻力）解析如題圖所示，在地面上

10、的觀察者看來，從飛機(jī)上落下的物資在離開飛機(jī)前具有 與飛機(jī)相同的水平速度。由于不計(jì)空氣阻力，物資在離開水平飛行的飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng)。12由H= 2gt得物資在空中飛行的時(shí)間設(shè)投出物資處距目標(biāo)的水平距離為X,由于物資在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則 x=vt =o80X10 m = 800 m即飛行員應(yīng)在距目標(biāo)的水平距離為800 m遠(yuǎn)的地方投出救援物資。答案800 m點(diǎn)評研究平拋運(yùn)動(dòng)的一般思路(1)把平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)分別運(yùn)用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去求分速度、分位移等，再合成得到平拋運(yùn)動(dòng)的速 度、位移等。這種處理問題的方法可以變曲線運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，變復(fù)雜運(yùn)

11、動(dòng)為簡單運(yùn)動(dòng)，使問題的解決過 程得到簡化。即時(shí)鞏固2.如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為30° ,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為60° o(1)求質(zhì)點(diǎn)在A、B位置的豎直分速度大小之比；(2)設(shè)質(zhì)點(diǎn)的位移AB與水平方向的夾角為。，求tan。的值。解析：(1)設(shè)質(zhì)點(diǎn)平拋的初速度為vo,在A、B點(diǎn)的豎直分速度分別為“vBy貝ij VAy= v（）tan 30 ° , VBy=v（）tan 60vAy 1解得一=-vBy 3(2)設(shè)從A到B所用的時(shí)間為t ,豎直位移和水平位移分別為y、xyvAy+ vBy則 tan 0

12、 = x，x= v（）t , y= 2'2S聯(lián)立解得tan。= 3答案：（1）1 ： 3（2）3知識點(diǎn)三物理模型類平拋運(yùn)動(dòng)1 .運(yùn)動(dòng)建模當(dāng)一種運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)相似，即合力恒定且與初速度方向垂直的運(yùn)動(dòng)都可以稱為類 平拋運(yùn)動(dòng)。2 .模型特點(diǎn)(1)初速度方向與合力方向垂直。(2)合力大小、方向均不變。3 .分析方法與平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法一致，將運(yùn)動(dòng)分解成沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直初速度 方向的由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。典型例題例3.如圖所示，將質(zhì)量為m的小球從傾角為。的光滑斜面上A點(diǎn)以速度vo水平拋出(vo CD),小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知A點(diǎn)的高度為h。求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小及所用

13、時(shí)間。解析小球從 A點(diǎn)拋出后在斜面上做類平拋運(yùn)動(dòng)。由牛頓第二定律得mgs in 0 =ma小球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有 Vx= Vo小球在沿斜面向下的方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB=yv2x+ v2y聯(lián)立以上各式得 vb = >/v20+ 2ghvy =at, sin 。= 2at答案 A/v20+ 2gh點(diǎn)評類平拋運(yùn)動(dòng)分析的三個(gè)方面(1)分析物體的初速度與受力情況，確定物體做類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度，并明確兩個(gè)分運(yùn) 動(dòng)的方向。(2)利用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解分運(yùn)動(dòng)的速度與位移。（3）根據(jù)題目的已知條件與未知條件充分利用運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、獨(dú)立性、等效性。即時(shí)鞏固

14、3. （2016 克拉瑪依月考）質(zhì)量為的飛機(jī)以水平速度。飛離跑道后逐漸上升，若飛機(jī)mV在此過程中水平速度保持不變，同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力（該升力由其他力的合力提供，不含重力），今測得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為1時(shí)，它的上升高度為 h,如圖所示，（重力加速度為g）,求：飛機(jī)受到的升力大?。唬?）在高度h處飛機(jī)的速度大小。解析：（1）飛機(jī)水平速度不變，則 =。1 vtat22hv20豎直方向加速度恒定 h=2消去t即得a= 12由牛頓第二定律知 F mg= maf 2hv21解得F= mg+ ma =咋1 + g（2）在高度h處，飛機(jī)豎直方向的速度2hv0vy= at =17 V -則速度

15、大小：v= v20+ v2y= vo 丫 1+ 12(2hv20>i4hT答案：(l)mgH I (2) vo a / H、 gl2 J V 12訓(xùn)練提能區(qū)達(dá)標(biāo)練能力練學(xué)業(yè)水平小洌,讓學(xué) 生趁熱打帙消化所學(xué). 既綠速度又練準(zhǔn)度深下能力提升.提速 提能.每課一檢測，步 步為首步步贏、學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)1.多選關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以下說法中正確的是（）A.變加速運(yùn)動(dòng)B.勻變速運(yùn)動(dòng)C.勻速率曲線運(yùn)動(dòng)D.不可能是兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)解析：選BD平拋運(yùn)動(dòng)是水平拋出且只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，所以是加速度恒為g的勻變速運(yùn)動(dòng)，A、C錯(cuò)誤，B正確；平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向 的自由落體運(yùn)

16、動(dòng)，D正確。2.多選（2016 貴陽高一檢測）學(xué)校噴水池中的噴水口向兩旁水平噴水，如圖所示，若忽略空氣阻力及水之間的相互作用，則（）噴水口A.噴水速度一定，噴水口越高，水噴得越遠(yuǎn)B.噴水速度一定，噴水口越高，水噴得越近C.噴水口高度一定，噴水速度越大，水噴得越遠(yuǎn)D.噴水口高度一定，噴水速度越大，水噴得越近解析：選AC水噴出后的水平距離x = vt = v （2h, v一定，h越大，水噴得越遠(yuǎn)，A0 o I0正確，B錯(cuò)誤；h一定，V。越大，水噴得越遠(yuǎn)， C正確，D錯(cuò)誤。3.關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)的受力情況，下列說法中正確的是（）A.上升過程中，受力越來越小B.下降過程中，受力越來越大C.在最高點(diǎn)，受力為零D.在任何位置的受力情況都一樣解析：選D 拋體運(yùn)動(dòng)是指將物體以一定的初速度向空中拋出，物體僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，在任何位置的受力情況都一樣，D正確。4. （2016 贛州月考）從沿水平方向勻速飛行的直升機(jī)上向外自由釋放一物體，不計(jì)空氣阻力，在物體下落過程中，下列說法正確的是（）A.從飛機(jī)上看，物體靜止B.從飛機(jī)上看，物體始終在飛機(jī)的后方C.從地面上看，物體做平拋運(yùn)動(dòng)D.從地面上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)解析：選C 由于慣性，物體被自由釋放后，水平方向仍具有與飛機(jī)相同的速度，