人教版物理高中必修第二冊 5一般的拋體運(yùn)動(dòng)考點(diǎn) 學(xué)案

一般的拋體運(yùn)動(dòng)一、把握基礎(chǔ)知識(shí)物體拋出的速度v0沿斜上方或斜下方時(shí)，物體做斜拋運(yùn)動(dòng)(設(shè)v0與水平方向夾角為θ)。1．水平方向物體做運(yùn)動(dòng)，初速度vx＝。2．豎直方向物體做豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)，初速度vy＝。如圖所示。答案：勻速直線、v0cosθ、v0sinθ二、重難點(diǎn)突破下面以做斜上拋運(yùn)動(dòng)的小球?yàn)槔?，研究斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系(如圖5－2－4所示)，將初速度v0分解為沿水平方向的分量v0x和沿豎直方向的分量v0y，這樣，物體的運(yùn)動(dòng)就可以看成是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：在水平方向，物體不受外力作用，物體以v0x＝v0cosθ的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在豎直方向，物體因受重力作用，有豎直向下的重力加速度g，同時(shí)有豎直向上的初速度v0y＝v0sinθ，故做勻減速直線運(yùn)動(dòng)——豎直上拋運(yùn)動(dòng)。101小貼士：(1)斜拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段在軌跡、位移、速度、時(shí)間等物理量上具有對稱性。(2)v0一定時(shí)，當(dāng)角θ＝45°時(shí)射程最大，且xmax＝eq\f(v\o\al(2,0),g)。(3)斜拋運(yùn)動(dòng)任意時(shí)刻的位移、速度仍可用運(yùn)動(dòng)的合成的方法確定。趁熱打鐵：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．斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解析：斜上拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，拋出后只受重力，故加速度恒定，其速度先減小后增大，故選項(xiàng)B、D正確。答案：BD三、對應(yīng)考點(diǎn)：斜拋運(yùn)動(dòng)問題[例]從某高處以6m/s的初速度、以30°拋射角斜向上拋出一石子，落地時(shí)石子的速度方向和水平線的夾角為60°，求石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和拋出點(diǎn)離地面的高度(g取10m/s2)。[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)可按以下思路分析：eq\x(\a\al(利用速度分解求,落地豎直分速度))?eq\x(\a\al(由速度公式,求飛行時(shí)間))?eq\x(\a\al(由位移公式求,拋出點(diǎn)的高度))[解析]如圖所示，石子落地時(shí)的速度方向和水平線的夾角為60°，則eq\f(vy,vx)＝eq\r(3)，即vy＝eq\r(3)vx＝eq\r(3)v0cos30°＝eq\r(3)×6×eq\f(\r(3),2)m/s＝9m/s。取豎直向上為正方向，落地時(shí)豎直速度向下，則－vy＝v0sin30°－gt，得t＝1.2s。由豎直方向位移公式得h＝v0sin30°×t－eq\f(1,2)gt2＝3×1.2m－5×1.22m＝－3.6m，負(fù)號表示落地點(diǎn)比拋出點(diǎn)低。[答案]1.2s3.6m規(guī)律方法：解決斜拋運(yùn)動(dòng)問題的基本方法解決斜拋運(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。綜合應(yīng)用：平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問題[例]如圖所示，女排比賽時(shí)，排球場總長為18m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運(yùn)動(dòng)員站在網(wǎng)前3m處正對球網(wǎng)跳起將球水平擊出。若擊球的高度為2.5m，為使球既不觸網(wǎng)又不越界，求球的速度范圍。[思路點(diǎn)撥]解答本題首先理解“既不觸網(wǎng)又不越界”的含義。[解析]如圖所示，設(shè)球剛好觸網(wǎng)而過，此過程球水平射程x1＝3m，球下落高度Δh＝h2－h(huán)1＝(2.5－2)m＝0.5m，所以球飛行時(shí)間t1＝eq\r(\f(2h2－h(huán)1,g))＝eq\f(1,\r(10))s，可得球被擊出時(shí)的下限速度v1＝eq\f(x1,t1)＝3eq\r(10)m/s，設(shè)球恰好落在邊界線上，此過程球水平射程x2＝12m，球飛行時(shí)間t2＝eq\r(\f(2h2,g))＝eq\r(\f(2×2.5,10))s＝eq\f(1,\r(2))s，可得球被擊出時(shí)的上限速度v2＝eq\f(x2,t2)＝12eq\r(2)m/s，欲使球既不觸網(wǎng)也不出界，則球被擊出時(shí)的速度應(yīng)滿足：3eq\r(10)m/s＜v0＜12eq\r(2)m/s。[答案]3eq\r(10)m/s＜v0＜12eq\r(2)m/s規(guī)律方法：解決臨界問題的關(guān)鍵是找出臨界狀態(tài)，由臨界狀態(tài)確定臨界條件，并由臨界條件入手去限定平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，確立時(shí)間后再用平拋運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律去解決問題。思考：在上例中，當(dāng)擊球點(diǎn)的高度為何值時(shí)，無論水平擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界？解析：設(shè)擊球點(diǎn)高度為h3時(shí)，球恰好既觸網(wǎng)又壓線，如圖所示。球觸網(wǎng)h3－h(huán)1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,3)，t3＝eq\f(3,v)，所以h3－2＝eq\f(1,2)×10×eq\f(32,v2)，球壓線：h3＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,4)，t4＝eq\f(12,v