人教版物理高中必修第二冊 5一般的拋體運動考點 學(xué)案

一般的拋體運動一、把握基礎(chǔ)知識物體拋出的速度v0沿斜上方或斜下方時，物體做斜拋運動(設(shè)v0與水平方向夾角為θ)。1．水平方向物體做運動，初速度vx＝。2．豎直方向物體做豎直上拋或豎直下拋運動，初速度vy＝。如圖所示。答案：勻速直線、v0cosθ、v0sinθ二、重難點突破下面以做斜上拋運動的小球為例，研究斜拋運動的規(guī)律。以拋出點為原點，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，物體的運動就可以看成是兩個運動的合運動。運動特點：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動。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，同時有豎直向上的初速度v0y＝v0sinθ，故做勻減速直線運動——豎直上拋運動。101小貼士：(1)斜拋運動的上升階段和下降階段在軌跡、位移、速度、時間等物理量上具有對稱性。(2)v0一定時，當(dāng)角θ＝45°時射程最大，且xmax＝eq\f(v\o\al(2,0),g)。(3)斜拋運動任意時刻的位移、速度仍可用運動的合成的方法確定。趁熱打鐵：關(guān)于斜上拋運動，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．斜上拋運動的物體做勻變速曲線運動解析：斜上拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做豎直上拋運動，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B、D正確。答案：BD三、對應(yīng)考點：斜拋運動問題[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，落地時石子的速度方向和水平線的夾角為60°，求石子在空中運動的時間和拋出點離地面的高度(g取10m/s2)。[思路點撥]解答本題時可按以下思路分析：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,求飛行時間))?eq\x(\a\al(由位移公式求,拋出點的高度))[解析]如圖所示，石子落地時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)號表示落地點比拋出點低。[答案]1.2s3.6m規(guī)律方法：解決斜拋運動問題的基本方法解決斜拋運動問題的基本方法同平拋運動一樣，仍是將位移或速度分解成水平方向和豎直方向的兩個分矢量，利用直線運動規(guī)律求解。綜合應(yīng)用：平拋運動的臨界問題[例]如圖所示，女排比賽時，排球場總長為18m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運動員站在網(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，所以球飛行時間t1＝eq\r(\f(2h2－h(huán)1,g))＝eq\f(1,\r(10))s，可得球被擊出時的下限速度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動的時間，確立時間后再用平拋運動遵循的規(guī)律去解決問題。思考：在上例中，當(dāng)擊球點的高度為何值時，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)擊球點高度為h3時，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