什么是拋體運(yùn)動(dòng)(粵教版必修2)_第1頁(yè)
什么是拋體運(yùn)動(dòng)(粵教版必修2)_第2頁(yè)
什么是拋體運(yùn)動(dòng)(粵教版必修2)_第3頁(yè)
什么是拋體運(yùn)動(dòng)(粵教版必修2)_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

一、對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)的理解1.特點(diǎn)(1)具有初速度;(2)只受重力作用.當(dāng)物體所受空氣阻力與重力相比可忽略不計(jì)時(shí),拋出物體的運(yùn)動(dòng)可視為拋體運(yùn)動(dòng).2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì):由于物體只受重力作用,拋出物體的加速度a=g恒定,因此拋體運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng).3.軌跡:直線或曲線(1)當(dāng)物體的初速度方向豎直向上或向下時(shí),物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng).(2)當(dāng)物體的初速度方向不在豎直方向上時(shí),物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),并且拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡總是向下彎曲的.4.速度方向(1)直線運(yùn)動(dòng):物體的速度方向在豎直線上并與運(yùn)動(dòng)方向一致.(2)曲線運(yùn)動(dòng):物體的速度方向在其軌跡的各點(diǎn)的切線方向上,物體的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化.拋體運(yùn)動(dòng)是一種不考慮物體受空氣阻力時(shí)的理想化的運(yùn)動(dòng).【典例1】下列關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A.做拋體運(yùn)動(dòng)的物體,只有當(dāng)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)才為勻變速運(yùn)動(dòng)B.做拋體運(yùn)動(dòng)的物體,只有做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度才發(fā)生變化C.物體無論做怎樣的拋體運(yùn)動(dòng),一定做勻變速運(yùn)動(dòng)D.將物體沿某一傾斜方向拋出的拋體運(yùn)動(dòng)不一定是勻變速運(yùn)動(dòng)

【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn):【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.做拋體運(yùn)動(dòng)的物體,由于只受重力作用,加速度恒為重力加速度,因此拋體運(yùn)動(dòng)不論軌跡是直線還是曲線,均為勻變速運(yùn)動(dòng),速度一定發(fā)生變化,故A、B、D錯(cuò),C正確.【規(guī)律方法】理解拋體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)要點(diǎn)(1)初速度:不為零.(2)受力:只受重力.(3)軌跡:直線或曲線.(4)運(yùn)動(dòng)性質(zhì):勻變速直線或勻變速曲線運(yùn)動(dòng).【變式訓(xùn)練】對(duì)于拋體運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是()A.物體一定做曲線運(yùn)動(dòng)

B.物體一定做直線運(yùn)動(dòng)C.物體可能做直線運(yùn)動(dòng)D.物體可能做非勻變速運(yùn)動(dòng)【解析】選C.由于拋體運(yùn)動(dòng)是指以某一初速度拋出,在空氣阻力可忽略的情況下的運(yùn)動(dòng),物體的加速度為重力加速度且保持不變,但初速度方向與重力加速度的方向關(guān)系并未限制,因此,物體可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng),但一定做勻變速運(yùn)動(dòng),故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.二、對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的理解1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度(1)曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度方向,就是質(zhì)點(diǎn)從該時(shí)刻(或該點(diǎn))脫離曲線后自由運(yùn)動(dòng)的方向,也就是曲線上這一點(diǎn)的切線方向.(2)速度是一個(gè)矢量,既有大小,又有方向,假如在運(yùn)動(dòng)過程中只有速度大小的變化,而物體的速度方向不變,則物體只能做直線運(yùn)動(dòng).因此,若物體做曲線運(yùn)動(dòng),表明物體的速度方向發(fā)生了變化.2.曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)(1)由于做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向時(shí)刻在變化,不管速度大小是否改變,因其矢量性,物體的速度在時(shí)刻變化,即曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).(2)曲線運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)取決于物體所受的合外力情況.若合外力為恒力,物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);若合外力為變力,物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).

(1)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng).(2)只要物體所受的合外力為恒力,它一定做勻變速運(yùn)動(dòng),可能是直線運(yùn)動(dòng),也可能是曲線運(yùn)動(dòng).【典例2】翻滾過山車是大型游樂園里比較刺激的一種娛樂項(xiàng)目.如圖所示,翻滾過山車(可看成質(zhì)點(diǎn))從高處沖下,過M點(diǎn)時(shí)速度方向如圖所示,在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn).下列說法正確的是()A.過山車做勻速運(yùn)動(dòng)B.過山車做變速運(yùn)動(dòng)C.過山車受到的合力等于零D.過山車經(jīng)過A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度方向相同【解題指導(dǎo)】該題可按如下思路分析:【標(biāo)準(zhǔn)解答】選B.過山車做曲線運(yùn)動(dòng),其速度方向時(shí)刻變化,速度是矢量,故過山車的速度是變化的,即過山車做變速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)B對(duì);做變速運(yùn)動(dòng)的物體具有加速度,由牛頓第二定律可知物體所受合力一定不為零,C錯(cuò);過山車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向上,經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向下,D錯(cuò).【規(guī)律方法】曲線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷方法(1)看物體的合外力.若物體的合外力為恒力,則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);若物體的合外力為變力,則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(2)看物體的加速度.若物體的加速度不變,則它做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);若物體的加速度變化,則它做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).【變式訓(xùn)練】某質(zhì)點(diǎn)沿如圖所示的曲線abcde運(yùn)動(dòng),則在a、b、c、d、e各點(diǎn)上,質(zhì)點(diǎn)速度方向大致相同的兩點(diǎn)是()A.a點(diǎn)與c點(diǎn)B.b點(diǎn)與d點(diǎn)

C.c點(diǎn)與e點(diǎn)D.b點(diǎn)與e點(diǎn)【解析】選B.質(zhì)點(diǎn)沿曲線由a向e運(yùn)動(dòng),由各點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向沿切線方向可知b、d兩點(diǎn)的速度方向大致相同,B正確.三、對(duì)物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件的理解1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)物體受到的合外力方向與其運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng).(2)根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度方向與其合外力方向一致.因此物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件還可以表述為:物體加速度方向與它的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上.2.物體做直線運(yùn)動(dòng)與做曲線運(yùn)動(dòng)的比較

在曲線運(yùn)動(dòng)中,合力方向與速度方向的夾角小于90°,物體做加速運(yùn)動(dòng);兩方向的夾角大于90°,物體做減速運(yùn)動(dòng);兩方向的夾角等于90°,則物體的速率不變.【典例3】(雙選)物體在力F1、F2、F3的共同作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),若突然撤去外力F1,則物體的運(yùn)動(dòng)情況是()A.必沿著F1的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.必沿著F1的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.可能做直線運(yùn)動(dòng),也可能做曲線運(yùn)動(dòng)【解題指導(dǎo)】該題可按如下思路分析:【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C、D.撤去外力F1后物體所受合力大小及方向恒定,故撤去外力F1后物體不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),C對(duì).若合力與物體的運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若合力與物體的運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上,則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò),D對(duì).【規(guī)律方法】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的判斷方法(1)直接根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的定義來判斷:若物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線,則它做直線運(yùn)動(dòng),為曲線則它所做的就是曲線運(yùn)動(dòng).(2)根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件來判斷:①若合外力與物體的運(yùn)動(dòng)方向共線,則物體做直線運(yùn)動(dòng),不共線則做曲線運(yùn)動(dòng).②若物體的加速度與其速度方向共線,則做直線運(yùn)動(dòng),不共線則做曲線運(yùn)動(dòng).【變式訓(xùn)練】在彎道上高速行駛的賽車,突然后輪脫離賽車.關(guān)于脫離了的后輪的運(yùn)動(dòng)情況,以下說法正確的是()A.仍然沿著汽車行駛的彎道運(yùn)動(dòng)

B.沿著與彎道垂直的方向飛出C.沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng),離開彎道

D.上述情況都有可能【解析】選C.賽車沿彎道行駛,任一時(shí)刻賽車上任何一點(diǎn)的速度方向是賽車運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的切線方向.被甩出的后輪速度方向就是軌跡上甩出點(diǎn)的切線方向,車輪被甩出后,不再受到車身的約束,只受到與車速度方向相反的阻力的作用(重力和地面對(duì)輪的支持力相平衡),車輪做直線運(yùn)動(dòng),故車輪不可能沿車行駛的彎道運(yùn)動(dòng),也不可能沿垂直于彎道的方向運(yùn)動(dòng),C選項(xiàng)所述情況正確.【變式備選】(2011·惠陽(yáng)高一檢測(cè))(雙選)下列說法中正確的是()A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運(yùn)動(dòng)D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上【解析】選C、D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是速度與合外力不在同一直線上就行,至于合外力是否是變力對(duì)物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)無影響,故C、D正確.【典例】如圖所示,物體在恒力F作用下沿曲線從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,這時(shí)突然使它所受的力反向,但大小不變,即由F變?yōu)?F.在此力的作用下,關(guān)于物體以后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法中正確的是()A.物體可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng)B.物體可能沿曲線Bb運(yùn)動(dòng)C.物體可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng)D.物體可能沿原曲線BA返回【解題指導(dǎo)】解答該題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.物體沿曲線從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B(點(diǎn)B除外)的過程中,其所受恒力F的方向必定指向曲線的內(nèi)側(cè).當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),因恒力反向,由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)“物體以后運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡必定向合外力方向彎曲”可知:物體以后只可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng).故正確選項(xiàng)為C.對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及條件理解不清導(dǎo)致錯(cuò)誤(雙選)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小可能不變

B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)

D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定是變力【正確解答】選A、C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻變化,速度大小可以不變,也可以變化,曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),故A、C對(duì),B錯(cuò);做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力可以是恒力、也可以是變力,故D錯(cuò).1.關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)下列說法不正確的是()A.拋體運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)

B.拋體運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)C.拋體運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)

D.拋體運(yùn)動(dòng)的初速度一定不為零【解析】選A.拋體運(yùn)動(dòng)有一定的初速度且只受重力作用,具有恒定的加速度,是勻變速運(yùn)動(dòng),故B、D正確;拋體運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)也可以是曲線運(yùn)動(dòng)2.在越野賽車時(shí),一輛賽車在水平公路上減速轉(zhuǎn)彎,從俯視圖中可以看到,賽車沿圓周由P向Q行駛.下列圖中畫出了賽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的四種方式,你認(rèn)為正確的是()【解析】選D.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)及題干條件,賽車所受合由于賽車做減速運(yùn)動(dòng),速度方向與合外力方向的夾角為鈍角,故D對(duì),A、B、C錯(cuò).3.關(guān)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,下列說法正確的是()A.它所受的合力可能為零

B.有可能處于平衡狀態(tài)C.速度方向一定時(shí)刻改變

D.受到的合外力方向有可能與速度方向在同一條直線上【解析】選C.根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件,只有物體所受的合外力不為零,且合力方向與它的速度方向不在一條直線上,物體才做曲線運(yùn)動(dòng),A、D錯(cuò).曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在發(fā)生改變,曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),B錯(cuò),C對(duì).4.若已知物體的速度方向和它所受合力的方向,如圖所示,可能的運(yùn)動(dòng)軌跡是()【解析】選B.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度沿曲線的切線方向,合力與速度方向不共線,且指向曲線的凹側(cè),運(yùn)動(dòng)軌跡夾在合力方向與速度方向之間,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確.5.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在其軌跡曲線上某一點(diǎn)的加速度方向()A.為通過該點(diǎn)的曲線的切線方向

B.與物體在這一點(diǎn)時(shí)所受合外力方向垂直C.與物體在這一點(diǎn)的速度方向一致

D.與物體在這一點(diǎn)的速度方向的夾角一定不為零【解析】選D.曲線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)樗俣确较?,因?yàn)槲矬w做的是曲線運(yùn)動(dòng),速度與合外力不在同一直線上,所以加速度方向肯定不是切線方向,與切線方向一定有個(gè)不為零的夾角,A、C錯(cuò)D對(duì).加速度方向即合外力方向,B錯(cuò).一、對(duì)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的理解2.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的判定方法在一個(gè)具體運(yùn)動(dòng)中判斷哪個(gè)是合運(yùn)動(dòng),哪個(gè)是分運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵是弄清物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)是哪個(gè),則這個(gè)運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng).物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)一般就是相對(duì)于地面發(fā)生的運(yùn)動(dòng),或者說是相對(duì)于靜止參考系的運(yùn)動(dòng).3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的求解方法不管是運(yùn)動(dòng)的合成還是分解,其實(shí)質(zhì)是對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移s、速度v和加速度a的合成與分解.因?yàn)槲灰?、速度、加速度都是矢量,所以求解時(shí)遵循的原則是矢量運(yùn)算的平行四邊形定則(或三角形定則).提醒:(1)物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)一定是合運(yùn)動(dòng),一般是相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng).(2)同一時(shí)間、同一物體參與的運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)行合成.(3)幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是惟一的,而對(duì)運(yùn)動(dòng)分解應(yīng)按運(yùn)動(dòng)的效果進(jìn)行.【典例1】某海域發(fā)生9.0級(jí)強(qiáng)烈地震,地震引發(fā)海嘯.直升機(jī)空投救援物資時(shí),可以停留在離地面100m的空中不動(dòng),設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落,無風(fēng)時(shí)落地速度為5m/s.由于風(fēng)的作用,使降落傘和物資以1m/s的速度勻速水平向北運(yùn)動(dòng),求:(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)物資落地時(shí)速度的大?。?3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離.【標(biāo)準(zhǔn)解答】如圖所示,物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,故物資實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與豎直方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等.所以(2)物資落地時(shí)vy=5m/s,vx=1m/s,由平行四邊形定則得(3)物資水平方向的位移大小為x=vxt=1×20m=20m.【規(guī)律方法】合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的求解技巧(1)由兩個(gè)互相垂直的分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng),合速度的大小合位移的大小(2)求解合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵是作出矢量合成或分解的平行四邊形.【互動(dòng)探究】若風(fēng)速變?yōu)?m/s,其余條件不變,求:(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)物資落地時(shí)速度的大小.【解析】(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅由它在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)決定,故物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間仍為20秒.(2)物資落地時(shí)速度的大小【變式備選】(2010·江蘇高考)如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng),運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直,則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度()A.大小和方向均不變B.大小不變,方向改變C.大小改變,方向不變D.大小和方向均改變

【解析】選A.橡皮在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向也做勻速直線運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)仍是勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度大小和方向均不變.選項(xiàng)A正確二、兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及軌跡的判斷

1.判斷方法兩個(gè)互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡,由兩分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定.(1)根據(jù)合加速度是否恒定判定合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng),若合加速度不變且不勻變速運(yùn)動(dòng),若合加速度變化,則為非勻變速運(yùn)動(dòng).(2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng).若合加速度與合初速度在同一直線上,則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),否則為曲線運(yùn)動(dòng).2.互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合成(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成時(shí),由于其加速度與合速度不在同一條直線上,故合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(3)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),加速度等于兩分運(yùn)動(dòng)的加速度a1、a2的矢量和,由于初速度為零,故物體的合運(yùn)動(dòng)是沿合加速度方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng).(4)兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),其初速度v1和v2的矢量和為v,加速度a1和a2的矢量和為a;若v和a在同一條直線上,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若v和a不在同一條直線上,則物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng).提醒:(1)加速度恒定的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng),但不一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng).(2)兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng).【典例2】(雙選)若a、b為兩個(gè)不在同一條直線上的分運(yùn)動(dòng),它們的合運(yùn)動(dòng)為c,則下列說法正確的是()A.若a、b的軌跡為直線,則c的軌跡必為直線B.若c的軌跡為直線,則a、b必為勻速運(yùn)動(dòng)C.若a為勻速直線運(yùn)動(dòng),b為勻速直線運(yùn)動(dòng),則c必為勻速直線運(yùn)動(dòng)D.若a、b均為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),則c必為勻變速直線運(yùn)動(dòng)【解題指導(dǎo)】?jī)蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度共同決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡.【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C、D.a、b兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度如果共線,則合運(yùn)動(dòng)c必為直線運(yùn)動(dòng),如果不共線,則合運(yùn)動(dòng)c必為曲線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò);若c為直線運(yùn)動(dòng),a、b可能為勻速直線運(yùn)動(dòng),也可能為變速直線運(yùn)動(dòng),但a、b的合初速度與合加速度必共線,B錯(cuò);兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為勻速直線運(yùn)動(dòng),C對(duì);兩個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)必為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),D對(duì)【規(guī)律方法】曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與方法(1)曲線運(yùn)動(dòng)的速度特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度方向?yàn)檐壽E上該點(diǎn)的切線方向,速度的方向時(shí)刻變化,是變速運(yùn)動(dòng).(2)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向不在同一直線上時(shí),質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),且合外力指向曲線的凹側(cè).(3)曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)判斷:看質(zhì)點(diǎn)的加速度,加速度恒定,則質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng).(2011·福州高一檢測(cè))蠟塊可以在豎直玻璃管內(nèi)的水中勻速上升.若在蠟塊從A點(diǎn)開始勻速上升的同時(shí),玻璃管從AB位置水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),則蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡可能是()A.曲線R

B.直線P

C.曲線Q

D.三種軌跡都有可能【解析】選B.蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在水平方向上也做勻速直線運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),所以軌跡為直線P,B正確.三、小船渡河問題

設(shè)河的寬度為d,船在靜水中的速度為v船,水流的速度為v水,下面從兩個(gè)角度分析船渡河問題.1.渡河時(shí)間t(1)渡河時(shí)間t的大小取決于河岸的寬度d及船沿垂直河岸方向上的速度的大小,即(2)若要渡河時(shí)間最短,只要使船頭垂直于河岸航行即可,由圖可知,此時(shí)

船渡河的位移

位移方向滿足2.渡河位移最短求解渡河位移最短問題,分為兩種情況:(1)若v水<v船,最短的位移為河寬d,此時(shí)渡河所用時(shí)間

船頭與上游夾角θ滿足v船cosθ=v水,v合⊥v水,如圖所示.(2)若v水>v船,這時(shí)無論船頭指向什么方向,都無法使船垂直河岸渡河,即最短位移不可能等于河寬d,尋找最短位移的方法是:如圖所示,按水流速度和船的靜水速度大小的比例,先從出發(fā)點(diǎn)A開始作矢量v水,再以v水末端為圓心,v船為半徑畫圓弧,自出發(fā)點(diǎn)A向圓弧作切線,為船位移最小時(shí)的合運(yùn)動(dòng)的方向.這時(shí)船頭與河岸夾角θ滿足最短位移

即v船⊥v合時(shí)位移最短,渡河時(shí)間提醒:(1)小船渡河時(shí)間僅與河寬和船沿垂直河岸方向上的速度大小有關(guān),與河的水流速度無關(guān).(2)小船渡河問題多是求渡河最短時(shí)間或最小位移等最值問題,牢記兩類問題的渡河條件是解題的關(guān)鍵.【典例3】在抗洪搶險(xiǎn)中,戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟救人,假設(shè)江岸是平直的,洪水沿江而下,水的流速為5m/s,沖鋒舟在靜水中的航速為10m/s,戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近點(diǎn)O的距離為50m.(1)戰(zhàn)士要想通過最短的時(shí)間將人送上岸,求最短時(shí)間為多長(zhǎng)?(2)戰(zhàn)士要想通過最短的航程將人送上岸,沖鋒舟的駕駛員應(yīng)將舟頭與河岸成多少度角開?【解題指導(dǎo)】求解該題應(yīng)注意以下三點(diǎn):【解答】(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性可知,沖鋒舟到達(dá)江岸的時(shí)間是由垂直于江岸的分速度決定,該分速度越大,則時(shí)間越短,故當(dāng)沖鋒舟垂直于江岸行駛時(shí),時(shí)間最短,設(shè)舟在靜水中的速度為v2,水速為v1,最短的時(shí)間為t=d/v2=5s.(2)戰(zhàn)士要想到達(dá)江岸的過程中航程最短,則要求合速度的方向垂直于江岸,沖鋒舟頭必須斜向上,設(shè)與江岸的夾角為θ(如圖所示),則cosθ=v1/v2=0.5,θ=60°.【規(guī)律方法】小船渡河問題的兩個(gè)最短(1)最短渡河時(shí)間

與v水無關(guān),此時(shí)v船方向垂直于河岸.(2)最短渡河位移①v水<v船:smin=d,此時(shí)v船方向與上游河岸的夾角θ滿足②v水>v船:

此時(shí)v船方向與上游河岸的夾角θ滿足【互動(dòng)探究】如果水的流速是10m/s,而沖鋒舟的航速(靜水中)為5m/s,戰(zhàn)士想通過最短的距離將人送上岸,求這個(gè)最短的距離.【解析】在v1>v2的條件下,沖鋒舟只能斜向下游到江岸,此時(shí)v2所有可能的方向如圖所示,v合與v2垂直時(shí)θ角最大,位移最短,此時(shí)sinθ=v2/v1=0.5,則θ=30°,最短位移為s=50/sin30°m=100m.【變式備選】某人游黃河,他以一定速度面部始終垂直河岸向?qū)Π队稳?,河中各處水流速度相等,他游過的路程、過河所用的時(shí)間與水速的關(guān)系()A.水速大時(shí),路程長(zhǎng),時(shí)間長(zhǎng)

B.水速大時(shí),路程長(zhǎng),時(shí)間短C.水速大時(shí),路程長(zhǎng),時(shí)間不變

D.路程、時(shí)間與水速無關(guān)【解析】選C.游泳者相對(duì)于岸的速度為合速度,水流速度越大,其合速度與岸的夾角越小,路程越長(zhǎng),但過河時(shí)間

與水速無關(guān),故A、B、D錯(cuò),C對(duì).【典例】小船在200m寬的河中橫渡,水流速度為3m/s,船在靜水中的航速是5m/s,求:(1)當(dāng)小船的船頭始終正對(duì)對(duì)岸行駛時(shí),它將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸?(2)要使小船到達(dá)河的正對(duì)岸,應(yīng)如何行駛?多長(zhǎng)時(shí)間能到達(dá)對(duì)岸?(sin37°=0.6)【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí),可按以下思路分析:【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)因?yàn)樾〈怪焙影兜乃俣燃葱〈陟o水中的行駛速度,且在這一方向上,小船做勻速運(yùn)動(dòng),故渡河時(shí)間

小船沿河流方向的位移x=v水t=3×40m=120m,即小船經(jīng)過40s,在正對(duì)岸下游120m處靠岸.(2)要使小船到達(dá)河的正對(duì)岸,則v水、v船的合運(yùn)動(dòng)v合應(yīng)垂直于河岸,如圖所示,則

經(jīng)歷時(shí)間又

即船頭與岸的上游所成角度為53°.對(duì)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念認(rèn)識(shí)不清導(dǎo)致錯(cuò)誤用跨過定滑輪的繩把湖中小船向右拉到靠近岸的過程中,如圖所示,如果要保證繩子的速度保持v不變,則小船的速度()A.不變

B.逐漸增大C.逐漸減小D.先增大后減小【正確解答】選B.小船的運(yùn)動(dòng)為實(shí)際運(yùn)動(dòng),故把小船的運(yùn)動(dòng)分解到沿繩子方向和垂直于繩子的方向.小船運(yùn)動(dòng)過程中保持繩子速度大小不變、兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)方向始終垂直、合運(yùn)動(dòng)方向不變、繩子與水平方向夾角θ逐漸增大.如圖所示,由v船=v/cosθ可以判斷小船的速度逐漸增大,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中不正確的是()A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C.合運(yùn)動(dòng)的位移等于分運(yùn)動(dòng)位移的矢量和D.合運(yùn)動(dòng)的速度等于分運(yùn)動(dòng)速度的矢量和【解析】選A.合運(yùn)動(dòng)的速度可能大于、等于或小于每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度,A錯(cuò)誤;合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,B正確;合運(yùn)動(dòng)的速度、位移分別等于分運(yùn)動(dòng)的速度、位移的矢量和,C、D正確.2.如圖所示,一條小船過河,河水流速v1=3m/s,船在靜水中速度v2=4m/s,船頭方向與河岸垂直,關(guān)于小船的運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是()A.小船相對(duì)于岸的速度大小是7m/s

B.小船相對(duì)于岸的速度大小是5m/sC.小船相對(duì)于岸的速度大小是1m/s

D.小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡與河岸垂直【解析】選B.小船相對(duì)于岸的速度大小

故B正確,A、C錯(cuò)誤;船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是船在水流方向的運(yùn)動(dòng)與垂直河岸方向的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡偏向河的下游不可能與河岸垂直,D錯(cuò)誤.3.(雙選)關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解,以下說法正確的是()A.由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng)是惟一確定的B.由合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),可以有不同的分解方法C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),才能將這個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)D.任何形式的運(yùn)動(dòng),都只能用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)代替【解析】選A、B.根據(jù)平行四邊形定則,兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)就是以兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為鄰邊的平行四邊形的對(duì)角線,A正確;而將合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí),可以在不同方向上分解,從而得到不同的解,B正確;任何形式的運(yùn)動(dòng)都可以分解為兩個(gè)或兩個(gè)以上的分運(yùn)動(dòng),只要分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)等效.故C、D均不對(duì).4.(雙選)如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車A,小車下裝有吊著物體B的吊鉤.在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),吊鉤將物體B向上吊起,A、B之間的距離以d=H-2t2(SI)(SI表示國(guó)際單位制,式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化,則物體做()A.速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)

B.速度大小增加的曲線運(yùn)動(dòng)C.加速度大小方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng)

D.加速度大小方向均變化的曲線運(yùn)動(dòng)【解析】選B、C.本題給出的物體在豎直方向遵循位移公式d=H-2t2,與

同,我們可以判斷a=4m/s2.物體在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向上為勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成軌跡為曲線,同時(shí)速度大小也均勻增加,因?yàn)閍恒定,所以A、D錯(cuò)誤,B、C正確.5.如圖所示,汽車以速度v勻速行駛,當(dāng)汽車到達(dá)某點(diǎn)時(shí),繩子與水平方向恰好成θ角,此時(shí)物體M的速度大小是多少?【解析】設(shè)物體M上升的速度為v′.將汽車向左的速度v分解為沿繩子和垂直如圖所示,則v沿繩子方向的分速度v′即為M上升的速度,所以v′=vcosθ.一、對(duì)豎直下拋運(yùn)動(dòng)的理解

1.做豎直下拋運(yùn)動(dòng)的條件(1)具有豎直向下的初速度;(2)只受重力作用.2.規(guī)律:豎直下拋運(yùn)動(dòng)是初速度v0向下、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),其規(guī)律如下:提醒:豎直向下拋出的物體,若空氣阻力與物體的重力相比很小,阻力可以忽略時(shí),此時(shí)可以把物體的運(yùn)動(dòng)看做豎直下拋運(yùn)動(dòng).【典例1】一人站在30m高的樓頂豎直向下投石塊,假設(shè)石塊出手時(shí)的位置靠近樓頂,石塊到達(dá)地面所用的時(shí)間為2s,不計(jì)空氣阻力(g取10m/s2),求:(1)石塊出手時(shí)速度的大??;(2)石塊到達(dá)地面時(shí)速度的大小.【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)由題意知s=30m,t=2s,由位移公式得(2)由速度公式vt=v0+gt,得石塊落地時(shí)速度的大小為vt=(5+10×2)m/s=25m/s.【變式訓(xùn)練】從離地45m處自由下落一個(gè)小球,1s后再?gòu)耐晃恢秘Q直向下拋出另一個(gè)小球,要使兩個(gè)小球同時(shí)落地,第二個(gè)小球拋出時(shí)的初速度必須多大?(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)【解析】設(shè)自由下落的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則設(shè)下拋小球的初速度為v0,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1=2s由位移公式

二、對(duì)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的理解1.運(yùn)動(dòng)條件:物體具有向上的初速度v0,且只受重力作用.豎直上拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng).2.兩種分析方法(1)分段法①上升過程:勻減速直線運(yùn)動(dòng),取向上為正方向.②下降過程:自由落體運(yùn)動(dòng)

(2)整體法:勻變速直線運(yùn)動(dòng).取向上的方向?yàn)檎较颍瑒tv0>0,a=-g3.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性提醒:(1)豎直上拋運(yùn)動(dòng)可分解為向上的速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).(2)對(duì)空氣阻力不可忽略的情況,只能用分段處理法,此時(shí)上升過程勻減速運(yùn)動(dòng)的a>g,下降過程中a<g.【典例2】一個(gè)人站在一座很高的樓頂?shù)倪吘?,將一物體以10m/s的初速度豎直向上拋出.忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,求t=3s時(shí)物體的速度和位移.(使用兩種方法求解)【標(biāo)準(zhǔn)解答】解法一:分階段處理.上升階段:

最大高度下降階段:t下=t-t上=(3-1)s=2s.vt=gt下=10×2m/s=20m/s,方向豎直向下.由以上數(shù)據(jù)可看出:t=3s時(shí),物體已經(jīng)處于下降過程中,且3s時(shí)的速度大小為20m/s;比較s=5m和h=20m可知,t=3s時(shí)物體運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)下方距拋出點(diǎn)Δh=h-s=15m處.如圖所示.

解法二:整體處理(設(shè)豎直向上為正方向)將t=3s代入速度公式得:vt=v0-gt=(10-10×3)m/s=-20m/s.表明速度大小為20m/s,方向豎直向下.且s′=v0t-gt2=(10×3-×10×32)m=-15m.表明此過程發(fā)生的位移大小是15m,且在拋出點(diǎn)的下方.【規(guī)律方法】豎直上拋運(yùn)動(dòng)的求解技巧(1)正方向與各矢量正、負(fù)號(hào)的確定使用整體法處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí),要特別注意公式中各矢量的方向,一般以向上的方向?yàn)檎较?(2)求解豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本方法分段法:上升過程用初速度不為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算;下降過程用自由落體運(yùn)動(dòng)的公式計(jì)算.整體法:加速度方向與初速度的方向相反,把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看做勻變速直線運(yùn)動(dòng).(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段具有對(duì)稱性.【變式備選】一物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng),從拋出時(shí)刻算起,上升到最大高度一半的時(shí)間為t1,速度減為拋出時(shí)速度的一半的時(shí)間為t2,則t1與t2比較,()A.t1>t2B.t1=t2

C.t1<t2D.不能確定【解析】選C.豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升過程為勻減速直線運(yùn)動(dòng),上升前一半高度時(shí)速度大,用時(shí)t1<(t為上升到最高點(diǎn)用的時(shí)間);而速度減為一半用時(shí)為t2=,故t1<t2,所以選項(xiàng)C正確.【典例】如圖所示,A、B兩棒長(zhǎng)均為L(zhǎng)=1m,A的下端和B的上端相距h=20m,若A、B同時(shí)運(yùn)動(dòng),A做自由落體運(yùn)動(dòng),B做豎直上拋運(yùn)動(dòng),初速度v0=40m/s,求:(1)A、B兩棒何時(shí)相遇;(2)從相遇開始到分離所需的時(shí)間.【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩棒相遇,A做自由落體運(yùn)動(dòng)B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

又s1+s2=h即gt2+(v0t-gt2)=h得(2)從相遇開始到兩棒分離的過程中,A棒做初速度不為零的勻加速運(yùn)動(dòng),B棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)從相遇開始到分離所需的時(shí)間為Δt,則(vAΔt+gΔt2)+(vBΔt-gΔt2)=2LvA=gt,vB=v0-gt代入數(shù)據(jù)解得某人站在高樓的陽(yáng)臺(tái)上以20m/s的初速度豎直上拋一石子,忽略空氣阻力,求石子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)距拋出點(diǎn)15m的位置?(g取10m/s2)【正確解答】石子經(jīng)過距拋出點(diǎn)15m的位置有兩個(gè),分別在拋出點(diǎn)的上、下方.在拋出點(diǎn)上方15m處時(shí)s=15m,則s=v0t-gt215=20t-×10t2

解t1=1st2=3st1、t2分別為上升和下降階段經(jīng)過該位置所用的時(shí)間.在拋出點(diǎn)下方15m時(shí),s=-15m.則-15=20t-×10t2

解得:1.一物體自空中的A點(diǎn)以一定的初速度向上拋出,1s后物體的速率變?yōu)?0m/s,則此時(shí)物體的位置和速度方向可能是(不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2)()A.在A點(diǎn)上方,速度方向向下

B.在A點(diǎn)下方,速度方向向下C.正在A點(diǎn),速度方向向下

D.在A點(diǎn)上方,速度方向向上【解析】選D.1s后物體的速度方向暫不明確,若向下,則由vt=v0-gt得v0=vt+gt=(-10+10×1)m/s=0m/s不符合題意,故1s后物體速度方向向上,初速度方向向上,拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方,選D.2.關(guān)于豎直下拋運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.下落過程是加速運(yùn)動(dòng),加速度越來越大B.下落過程是勻速直線運(yùn)動(dòng)C.在下拋時(shí),由于給物體一定的作用力,所以在下落過程中的加速度大于重力加速度D.下落過程中,物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選D.豎直下拋的物體只受重力,故其加速度為g恒定不變,物體的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A、B、C錯(cuò)誤,D正確.3.做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體在上升和下降過程中通過同一位置時(shí),不相同的物理量是()A.速度B.速率

C.加速度D.位移【解析】選A.做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體在上升和下降過程中通過同一位置時(shí),位移大小、方向均相同,速度大小相等、方向相反,加速度均為g,故A正確.4.(2011·廈門高一檢測(cè))物體以20m/s的初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng),g取10m/s2,物體能上升的最大高度是()A.10mB.20mC.30mD.40m【解析】選B.物體上升的最大高度為5.氣球以10m/s的速度勻速上升,當(dāng)它上升到離地面40m高處時(shí),從氣球上落下一個(gè)物體,不計(jì)空氣阻力(g=10m/s2).求:(1)物體落到地面需要的時(shí)間;(2)物體落到地面時(shí)速度的大小.【解析】(1)設(shè)豎直向下為正方向,則s=-v0t+gt2將s=40m,v0=10m/s代入上式解得:t=4s(2)由公式vt=-v0+gt得vt=(-10+40)m/s=30m/s,方向向下,速度大小為30m/s一、對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解

1.物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件(1)物體的初速度v0水平.(2)只受重力作用.2.平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng).3.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,這是平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).(3)速度變化特點(diǎn)由于平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,所以其加速度恒為g,因此在平拋運(yùn)動(dòng)中速度的變化量Δv=gΔt,由于g是常量,所以任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化量相等,方向豎直向下,即任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化相同,如圖所示.提醒:(1)加速度不變的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng),勻變速運(yùn)動(dòng)包括勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(2)平拋運(yùn)動(dòng)在任何時(shí)間內(nèi)的速度變化方向都是豎直向下的.【典例1】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)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)【標(biāo)準(zhǔn)解答】選B.平拋運(yùn)動(dòng)初速度的方向是水平的,在運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用,根據(jù)牛頓第二定律F合=ma可以得到:mg=ma即加速度恒定,a=g,平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),但是初速度不在豎直方向,物體的初速度方向與加速度的方向不在同一條直線上,物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確;平拋運(yùn)動(dòng)分解成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)動(dòng),故C、D錯(cuò)誤.【規(guī)律方法】平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的確定方法:一看其軌跡,平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線,故它是曲線運(yùn)動(dòng);二看其加速度,平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為自由落體加速度,故它做勻變速運(yùn)動(dòng).綜上所述,平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng).【變式訓(xùn)練】關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線,所以不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)速度的大小與方向不斷變化,因而相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量也是變化的,加速度也不斷變化C.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向上的豎直下拋運(yùn)動(dòng)D.平拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【解析】選D.平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力,其加速度恒為g,故為勻變速曲線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤,D正確;相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量Δv=gΔt是相同的,故B錯(cuò)誤;平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法與規(guī)律1.平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法(1)由于平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),速度、位移的方向時(shí)刻發(fā)生變化,無法直接應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,因此,研究平拋運(yùn)動(dòng)問題時(shí)采用運(yùn)動(dòng)分解的方法.(2)平拋運(yùn)動(dòng)一般分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng).2.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(1)分運(yùn)動(dòng)水平方向上:勻速直線運(yùn)動(dòng),vx=v0和x=v0t;豎直方向上:自由落體運(yùn)動(dòng),vy=gt和(2)合運(yùn)動(dòng)①瞬時(shí)速度:是該時(shí)刻的水平分速度v0與豎直分速度vy的合成,如圖所示,

v的方向?yàn)棰谖灰疲浩綊佭\(yùn)動(dòng)的總位移s由時(shí)間t內(nèi)的水平位移x及豎直位移y合成,即如圖所示,

位移的方向:(3)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡在水平方向:x=v0t,在豎直方向:由以上兩式可得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為:所以平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線.提醒:(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要先分析物體在水平和豎直兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)情況,據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和矢量關(guān)系列方程.(2)研究豎直方向的運(yùn)動(dòng)時(shí),利用自由落體運(yùn)動(dòng)的一些推論會(huì)起到事半功倍的效果.【典例2】(雙選)如圖所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處,將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球剛好落在底線上.已知底線到網(wǎng)的距離為L(zhǎng)、重力加速度取g.將球的運(yùn)動(dòng)視作平拋運(yùn)動(dòng),表述正確的是()A.球的速度v等于B.球從擊出至落地所用時(shí)間為C.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于LD.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A、B,在水平方向上有:L=vt,在豎直方向上有:

聯(lián)立解得所以A、B正確;球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移為

C、D錯(cuò)誤.【規(guī)律方法】平拋運(yùn)動(dòng)問題的解題方法(1)分析物體在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況.(2)確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間,時(shí)間是聯(lián)系分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的橋梁,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性和矢量關(guān)系列式求解.(3)研究豎直方向的運(yùn)動(dòng)時(shí),要靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和推論.【變式】把一小球從離地面h=5m處,以10m/s的初速度水平拋出,不計(jì)空氣阻力(g=10m/s2).求:(1)小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離;(2)小球落地時(shí)的速度.【解析】(1)小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離x=v0t=10×1m=10m(2)小球落地時(shí)的豎直速度:vy=gt=10×1m/s=10m/s小球落地時(shí)的速度大小:落地時(shí)的速度與水平方向的夾角為45°三、平拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)重要推論1.平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由

知做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只與下落的高度有關(guān),與初速度的大小無關(guān).2.平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移由

知,做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同決定.3.落地速度:

即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同決定.4.平拋運(yùn)動(dòng)的速度偏向角為θ,如圖所示,則平拋運(yùn)動(dòng)的位移偏向角為α,則可見位移偏向角與速度偏向角不等.5.如圖所示,從O點(diǎn)拋出的物體經(jīng)時(shí)間t到達(dá)P點(diǎn).則OB=v0t可見所以A為OB的中點(diǎn).提醒:平拋運(yùn)動(dòng)中,某時(shí)刻速度、位移與初速度方向的夾角θ、α的關(guān)系為tanθ=2tanα,而不要誤記為θ=2α.【典例3】一艘敵艦正以v1=12m/s的速度逃跑,飛機(jī)在320m高空以v2=105m/s的速度同向追擊.為擊中敵艦,應(yīng)提前投彈.求飛機(jī)投彈時(shí),沿水平方向它與敵艦之間的距離多大?【指導(dǎo)】下落320米擊中敵艦決定了炸彈平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.水平方向上炸彈與敵艦的位移存在一定的數(shù)值關(guān)系,如圖.解答:由h=gt2求得炸彈在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

該段時(shí)間內(nèi)敵艦前進(jìn)的距離:x1=v1t=12×8m=96m

炸彈的水平位移:x2=v2t=105×8m=840m故飛機(jī)投彈時(shí),沿水平方向它與敵艦之間的距離s=x2-x1=744m【互動(dòng)探究】求以上例題中炸彈從離開飛機(jī)到擊中敵艦時(shí)的位移及速度大?。俊窘馕觥空◤椬銎綊佭\(yùn)動(dòng)的總位移炸彈擊中敵艦時(shí)的速度【變式備選】物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),它的速度的方向和水平方向間的夾角α的正切tanα隨時(shí)間t變化的圖象是圖中的()【解析】選B.設(shè)將物體以初速度v0水平拋出,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí)它的速度的方向和水平方向間的夾角α的正切即tan

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