拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用第1頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月一、平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和性質(zhì)二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法和基本規(guī)律1.研究方法:用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法研究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向:自由落體運(yùn)動(dòng)水平重力

g

勻變速

加速度a=g恒定勻變速曲線運(yùn)動(dòng)速度變化量△V=gt恒量方向豎直向下第2頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.基本規(guī)律(如下圖)(1)位移關(guān)系(2)速度關(guān)系第3頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3.飛行時(shí)間<等時(shí)性>x=v0tvy=gth=4.軌跡方程(以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)):X=v0ty=消去ty=知(x、y)求v0.5.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論Ⅰ:做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處,設(shè)其末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tanα=2tanθ。推論Ⅱ:做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體,任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平的位移中點(diǎn)。第4頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.在平坦的壘球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上,擊球手揮動(dòng)球棒將壘球水平擊出,壘球飛行一段時(shí)間后落地。若不計(jì)空氣阻力,則()A.壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小僅由初速度決定B.壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的方向僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定C.壘球在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移僅由初速度決定D.壘球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定【答案】

D第5頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月【答案】

D第6頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中不正確的是()A.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)C.任意兩段時(shí)間內(nèi)加速度相同D.任意兩段相等時(shí)間內(nèi)速度變化相同【解析】

平拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒定的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),Δv=gΔt,故D正確?!敬鸢浮?/p>

B第7頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3.一個(gè)人水平拋出一小球,球離手時(shí)的初速度為v0,落地時(shí)的速度為vt,空氣阻力忽略不計(jì),下列正確表示了速度矢量變化過(guò)程的圖象是()【解析】

水平方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng),即vt在水平方向分量不變,故選B。【答案】

B第8頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月三、斜拋運(yùn)動(dòng)及其研究方法1.定義:將物體以速度v斜向上方或斜向下方拋出,物體只在

下的運(yùn)動(dòng)。2.基本規(guī)律(以斜向上拋為例說(shuō)明,如右圖所示)(1)水平方向:v0x=

,F(xiàn)合x=0。(2)豎直方向:v0y=

,F(xiàn)合y=mg。重力作用v0sinθv0cosθ

因此斜拋運(yùn)動(dòng)可以看做是水平方向的

和豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)第9頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月一:知豎直速度求時(shí)間vy=gt1.一物體以v0的初速度水平拋出,落地速度v求飛行時(shí)間。v0VyV0解:求vy=求時(shí)間t=v02.一石子以初速度v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力。則其速度與水平方向夾角從370變?yōu)?50時(shí)歷時(shí)多少?vy1v0AVy2V0B解:當(dāng)θ=370時(shí)Vy1=v0tan370=gt1.當(dāng)θ=450時(shí)Vy2=v0tan450=gt2.所以t=t1+t2=題型分類第10頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月二:飛車問(wèn)題1.求空中飛行t2.求t內(nèi),水平飛行距離x3.比較河寬L與x的大小,是否飛過(guò)。例:如圖,車水平初速度v0=40m/s從一側(cè)飛向另一側(cè)。車前后輪間距1.6m.不計(jì)空氣阻力。求1.車能否飛過(guò)2.若能,落地速度?S=20mh1=2mh2=3.5m解:1.下落高度h=h2-h1.2.飛行時(shí)間h=水平飛行間距x=v0t>s+1.6m所以能飛過(guò)2.落地豎直速度vy=gt落地速度v2=v02+vy2.方向:tanθ=vy/v0=0.125第11頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月v0θxy三:平拋和斜面結(jié)合題:1.運(yùn)動(dòng)時(shí)間是關(guān)鍵2.常見步驟:x=v0ty=tanθ=第12頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月如右圖所示,AB為斜面,傾角為30°,小球從A點(diǎn)以初速度v0水平拋出,恰好落在B點(diǎn),求:(1)物體在空中飛行的時(shí)間。(2)AB間的距離。(3)球落到B點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向?!窘馕銮悬c(diǎn)】

找出平拋運(yùn)動(dòng)水平位移與豎直位移的關(guān)系;找出在B點(diǎn)時(shí)水平速度與豎直速度的關(guān)系。滿足三條件:X=V0ty=tanθ=y/x平拋運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵求時(shí)間t平拋與斜面第13頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月第14頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.(2010·全國(guó)Ⅰ)一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí),其速度方向與斜面垂直,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為()求時(shí)間方法:1.x=v0t2.y=3.vy=gt第15頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月【答案】

D第16頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月答案

第3個(gè)臺(tái)階圖13

解:1.拋出點(diǎn)和落點(diǎn)的連線相當(dāng)于斜面tanθ=h/L=0.2/0.25=0.8x=v0ty=gt2/2tanθ=y/x解得:t=0.32sx=0.64m>0.5m落在第三臺(tái)階上。2.求下落時(shí)間:第三臺(tái)階的豎直高度H=3h=0.6m所以H=gt22/2則t2=0.35s第17頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)物體所受合力為恒力,且與初速度的方向垂直。2.類平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)在初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在合外力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度。3.類平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法(1)常規(guī)分解法:將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立,互不影響,且與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性。四:類平拋運(yùn)動(dòng)第18頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月(2)特殊分解法:對(duì)于有些問(wèn)題,可以過(guò)拋出點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,將加速度分解為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。4.類平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解思路(1)根據(jù)物體受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)判斷該問(wèn)題屬于類平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。(2)求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。(3)根據(jù)具體問(wèn)題選擇用常規(guī)分解法還是特殊分解法求解。第19頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月如右圖所示,質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平初速度v0飛離跑道后逐漸上升,若飛機(jī)的水平速度v0不變,同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定的升力,今測(cè)得飛機(jī)水平方向的位移為L(zhǎng)時(shí),上升的高度為h,求:(1)飛機(jī)受到的升力大小。(2)飛機(jī)上升至h高度的速度大小?!窘馕銮悬c(diǎn)】

解答關(guān)鍵是找到類平拋中的等效重力加速度。第20頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月第21頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.如右圖所示,光滑斜面長(zhǎng)為b,寬為a,傾角為θ,一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入,而從右下方頂點(diǎn)Q離開斜面,求入射初速度?!窘馕觥?/p>

物塊在斜面上做類平拋運(yùn)動(dòng)。加速度為gsinθ,沿斜面向下。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式第22頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)1.如圖,在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)只在豎直面板上記下了重垂線y的方向,但忘了記下平拋的初位置,在曲線上取A、B兩點(diǎn),量出AA/=x1,BB/=x2以及AB的豎直距離h,則小球的平拋時(shí)的初速度?hx2BB/x1AA/解:設(shè)從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A、B經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1、t2.則:x1=v0t1,x2=v0t2.y1=gt12/2,y2=gt22/2.y2-y1=h所以v0=√g(x22-x12)/2h第23頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖問(wèn)題軌跡,a、b、c三點(diǎn)的位置已經(jīng)運(yùn)動(dòng)軌跡上標(biāo)出。則:1)小球平拋的初速度為m/s(g=10m/s2)2)小球開始作平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置坐標(biāo)為:x=cm.y=cm.c40cm15cm40cm20cmba分析:1.只有拋出點(diǎn)在原點(diǎn),x=v0t,y=gt2/2才適應(yīng)。2.豎直方向:△y=y2-y1=gT2.水平方向:x1+x2=v0.2T豎直方向初速度為0的勻變直規(guī)律皆遵循。3.xab=xbc=20cm則時(shí)間間隔T等4.豎直方向:y1=0.15m,y2=0.25m.y2-y1=gT2.則T=0.1s,v0=x1/T=2m/s.5.∵y1:y2=3:8∴a點(diǎn)不是拋出點(diǎn)。6.設(shè)拋出點(diǎn)坐標(biāo)距a、b分別為x、y.則a(x、y)b(x+0.2,y+0.15)代入軌跡方程y=gx2/2v02.求解第24頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.如右圖所示,某同學(xué)為了找出平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度之間的關(guān)系,用一個(gè)小球在O點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)前方的一塊豎直放置的擋板,O與A在同一高度,小球的水平初速度分別是v1、v2、v3,打在擋板上的位置分別是B、C、D,且AB∶BC∶CD=1∶3∶5。則v1、v2、v3之間的正確關(guān)系是()A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3=5∶3∶1C.v1∶v2∶v3=6∶3∶2D.v1∶v2∶v3=9∶4∶1【解析】在豎直方向上,求小球落到B、C、D所需的時(shí)間比t1∶t2∶t3=1∶2∶3;在水平方向上,由v=x/t得:v1∶v2∶v3=∶∶=6∶3∶2?!敬鸢浮緾練習(xí)第25頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.如下圖所示,一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角φ滿足()A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθC.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ【解析】豎直速度與水平速度之比為:tanφ=gt/v0,豎直位移與水平位移之比為:tanθ=y(tǒng)/x=0.5gt2/v0t,故tanφ=2tanθ,D正確?!敬鸢浮緿第26頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3.飛刀絕技,由0點(diǎn)先后拋出完全相同的三把飛刀,分別垂直打在豎直木板上M、N、P三點(diǎn)如圖。不考慮旋轉(zhuǎn)和空氣阻力,視為質(zhì)點(diǎn)。知O、M、N、P距水平地面的高度分別為h、4h、3h、2h,下列正確的()A.三把刀在擊中板時(shí)的動(dòng)能相等B.三次飛行時(shí)間比1:2:3C.三次拋出初速度豎直分量比3:2:1D.三次拋出的初速度與水平方向夾角θ1>θ2>θ3.0PNM分析:1.垂直擊中,說(shuō)明無(wú)豎直速度。逆向思維,反向平拋運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向遵守初速度為0的勻加直的一切規(guī)律。3.三點(diǎn)到0點(diǎn)的豎直距離分別為3h、2h、h.到0點(diǎn)水平距離相等。所以飛行時(shí)間y=gt2/2比:三點(diǎn)的速度比:4.0點(diǎn)的豎直速度vy=gtD第27頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月第28頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度大小為v0,末速度大小為vt,則物體飛行的時(shí)間為()【答案】

B第29頁(yè),課件共45頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2.如下圖所示,火車車廂在水平軌道上以速度v向西做勻速直線運(yùn)動(dòng),車上有人以相對(duì)車廂為u的速度向東水平拋出一小球,已知v>u,站在地面上的人看到小球的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)是(圖中箭頭表示列車運(yùn)

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