第2講-平拋運(yùn)動-高一物理同步講義-原卷版

第2講平拋運(yùn)動知識點(diǎn)碎片難度平拋運(yùn)動的基本概念★★☆☆☆平拋運(yùn)動的規(guī)律★★★☆☆斜面上的平拋運(yùn)動★★★☆☆類平拋運(yùn)動★★★☆☆1． 平拋運(yùn)動的定義將物體以一定的速度拋出，如果物體只受重力的作用，這時的運(yùn)動叫做拋體運(yùn)動；做拋體運(yùn)動的物體只受到重力作用，既加速度g不變，因此拋體運(yùn)動一定是是勻變速運(yùn)動．拋體運(yùn)動開始時的速度叫做初速度．如果初速度是沿水平方向的，這個運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動．平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動．平拋運(yùn)動的特征：①具有水平方向的初速度②只受重力作用2． 平拋運(yùn)動的基本規(guī)律(1)水平方向：勻速直線運(yùn)動．(2)豎直方向：自由落體運(yùn)動，加速度為g．3． 平拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)取水平方向為軸，正方向與初速度的方向相同；豎直方向為軸，正方向向下；物體在任意時刻位置坐標(biāo)為，下面將就質(zhì)點(diǎn)任意時刻的速度、位移進(jìn)行討論． (1)速度公式：水平方向和豎直方向速度：因此物體的實際速度為：(2)位移公式水平方向和豎直方向位移：因此實際位移為：注意：顯然，位移和速度的夾角關(guān)系為：，即v的反向延長線交于OA的中點(diǎn)O’．這一結(jié)論在運(yùn)算中經(jīng)常用到．(3)軌跡公式由和可得，所以平拋運(yùn)動的軌跡是一條拋物線．4． 平拋運(yùn)動的幾個重要結(jié)論(1)運(yùn)動時間：，即平拋運(yùn)動在空中的運(yùn)動時間僅取決與下落的高度，與初速度無關(guān)．(2)落地的水平位移：，即水平方向的位移只與初速度和下落高度h有關(guān)．(3)落地時速度：，即落地速度只與初速度和下落高度h有關(guān)平拋運(yùn)動(4)兩個重要推論：表示速度矢量v與水平方向的夾角，故表示位移矢量與水平方向的夾角，故①平拋運(yùn)動中，某一時刻速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍．②根據(jù)示意圖，我們可知，平拋運(yùn)動中，某一時刻速度的反向延長線與x軸的交點(diǎn)為水平位移的中點(diǎn)．5． 求解平拋運(yùn)動飛行時間的四種方法(1)已知物體在空中運(yùn)動的高度，根據(jù)，得到，可求得物體在空中運(yùn)動的時間(2)已知水平射程和初速度，也可以求出物體在空中運(yùn)動的時間(3)已知物體在空中某時刻的速度方向與豎直方向的夾角與初速度的大小，根據(jù)可以求得時間．(4)已知平拋運(yùn)動的位移方向與初速度方向的夾角及初速度的大小，根據(jù)可求出時間．6． 類平拋運(yùn)動有時物體的運(yùn)動與平拋運(yùn)動很相似，也是在某個方向物體做勻速直線運(yùn)動，另一垂直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．對這種運(yùn)動像平拋又不是平拋，通常稱為平拋運(yùn)動，處理方法與平拋運(yùn)動一樣，只是不同而已．如圖所示傾角為θ．一物塊沿上方頂點(diǎn)P水平射入，而從右下方頂點(diǎn)Q離開．7． 斜面上的平拋運(yùn)動解決這類問題應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：(1)斜面的傾角是一個很重要的條件(2)當(dāng)物體做平拋運(yùn)動，落到斜面上時，若已知斜面傾角，則相當(dāng)于間接告訴合速度或者合位移的方向．這個類問題主要就是將平拋運(yùn)動規(guī)律與幾何知識綜合起來．①當(dāng)物體的起點(diǎn)和落點(diǎn)均在斜面上此類問題的特點(diǎn)是物體的位移與水平方向的夾角即為斜面的傾角．一般要從位移關(guān)系入手，根據(jù)位移中分運(yùn)動和合運(yùn)動的大小和方向(角度)關(guān)系進(jìn)行求解．例如：兩個相對的斜面，傾角分別為和，在頂點(diǎn)把兩個小球以相同初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上，若不計空氣阻力，是求解A、B兩個小球落到斜面上的時間之比是多少．a(chǎn)：從位移關(guān)系入手，我們可以求出水平方向和豎直方向的位移大?。篵：由于物體的位移與水平方向的夾角即為斜面的傾角可知：，，，所以：②當(dāng)物體的起點(diǎn)在斜面外，落點(diǎn)在斜面上解決這類問題應(yīng)該注意一下幾點(diǎn)：(1)斜面的傾角是一個很重要的條件(2)當(dāng)物體做平拋運(yùn)動，落到斜面上時，是垂直打到斜面上，所以水平方向的速度和豎直方向的速度有以下關(guān)系：根據(jù)這個公式再加上水平方向和豎直方向的位移關(guān)系就可以方便的求解．例如：在傾角為37°的斜面底端的正上方H處平拋一個小球，該小球垂直打在斜面上的一點(diǎn)，求小球拋出時的初速度．a(chǎn)：從位移關(guān)系入手，我們可以求出水平方向和豎直方向的位移大?。?，由圖可知，，b：由速度關(guān)系得：，解之得：

例1.★★☆☆☆關(guān)于平拋運(yùn)動，以下說法正確的是()A．平拋運(yùn)動是加速度不斷變化的變速運(yùn)動B．平拋運(yùn)動的水平位移，與拋出點(diǎn)高度無關(guān)，只與水平拋出速度有關(guān)C．平拋物體在空間運(yùn)動的時間，取決于物體拋出的速度和拋出點(diǎn)的高度D．平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動練1-1.★★☆☆☆若以拋出點(diǎn)為起點(diǎn)，取初速度方向為水平位移的正方向，則在下圖中，能正確描述做平拋動物體的水平位移x隨時間t變化關(guān)系的圖象是()練1-2.★★☆☆☆(多選)正在高空勻速飛行的飛機(jī)，每隔1s釋放一個物體，共放四個物體，不計空氣阻力，則()A．這四個物體在空中排成一條直線B．這四個物體在空中排成一條拋物線C．釋放的第1、2兩個物體在空中距離保持不變D．落地后，相鄰兩物體間距離相等例2.★★☆☆☆游樂場內(nèi)兩支玩具槍在同一位置先后沿水平方向各射出一顆子彈，打在遠(yuǎn)處的同一個靶上，A為甲槍子彈留下的彈孔，B為乙槍子彈留下的彈孔，兩彈孔在豎直方向上相距高度為h，如圖所示，不計空氣阻力，關(guān)于兩槍射出的子彈初速度大小，下列判斷正確的是()A．甲槍射出的子彈初速度較大B．乙槍射出的子彈初速度較大C．甲、乙兩槍射出的子彈初速度一樣大D．無法比較甲、乙兩槍射出的子彈初速度的大小練2-1.★★☆☆☆決定平拋物體落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間水平距離的因素是()A．初速度 B．拋出時物體的高度C．拋出時物體的高度和初速度 D．物體的質(zhì)量和初速度練2-2.★★★☆☆如圖，將a、b兩小球以不同的初速度同時水平拋出，它們均落在水平地面上的P點(diǎn)，a球拋出時的高度較b球的高，P點(diǎn)到兩球起拋點(diǎn)的水平距離相等，不計空氣阻力．與b球相比，a球()A．初速度較大B．速度變化率較大C．落地時速度一定較大D．落地時速度方向與其初速度方向的夾角較大例3.★★★☆☆如圖所示，P是水平地面上的一點(diǎn)，A、B、C、D在同一條豎直線上，且AB=BC=CD，從A、B、C三點(diǎn)分別水平拋出一個物體，這三個物體都落在水平地面上的P點(diǎn)．則三個物體拋出時的速度大小之比為vA∶vB∶vC為()A．∶∶B．1∶∶C．1∶2∶3D．1∶1∶1練3-1.★★★☆☆如圖所示，x軸在水平地面上，y軸在豎直方向．圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個質(zhì)量相等小球a、b和c的運(yùn)動軌跡．小球a從(0，2L)拋出，落在(2L，0)處；小球b、c從(L，0)拋出，分別落在(2L，0)和(L，0)處．不計空氣阻力，下列說法正確的是()A．b的初速度是a的初速度的兩倍B．b的初速度是a的初速度的倍C．b的動能增量是c的動能增量的兩倍D．a(chǎn)的動能增量是c的動能增量的倍練3-2.★★★☆☆一個小球從高處水平拋出，落地的水平位移為s．現(xiàn)將s分成三等分，則小球相繼經(jīng)過的時間內(nèi)，下落高度之比為()A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．1∶3∶5 D．1∶4∶9例4.★★★☆☆某人先后兩次由斜面體頂端的O點(diǎn)沿水平方向拋出兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，第一次的落地點(diǎn)為斜面體上的a點(diǎn)，第二次的落地點(diǎn)為斜面體上的b點(diǎn)，且Oa=2Ob，兩次物體的初速度分別用va、vb表示，物體在空中運(yùn)動的時間分別用ta、tb表示，下落的高度分別用ha、hb表示，落地瞬間小球的速度與斜面體斜面的夾角分別用α、β表示．則下列關(guān)系式正確的是()A． B． C． D．練4-1.★★★☆☆如圖所示，兩個相對的斜面，傾角分別為37°和53°．在頂點(diǎn)把兩個小球以同樣大小的初速度分別為向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上．若不計空氣阻力，則A、B兩個小球的運(yùn)動時間之比為()A．1∶1 B．4∶3 C．16∶9D．9∶16練4-2.★★★★☆(多選)在冬奧會自由式滑雪比賽中，運(yùn)動員在較高的雪坡上滑到某一弧形部位處，沿水平方向飛離斜坡，在空中劃過一段拋物線后，再落到雪坡上，如圖所示，若雪坡的傾角為θ，飛出時的速度大小為v0，則()A．運(yùn)動員落回雪坡時的速度大小是B．運(yùn)動員在空中經(jīng)歷的時間是C．運(yùn)動員的落點(diǎn)與起飛點(diǎn)的距離是D．運(yùn)動員的落點(diǎn)與起飛點(diǎn)間豎直高度是例5.★★★☆☆如圖，一傾角為θ的斜面高為h，斜面底端正上方高2h處有一小球以一定的初速度水平向右拋出，剛好在斜面的中點(diǎn)，則小球的初速度大小為(重力加速度為g)()A． B． C． D．練5-1.★★★☆☆如圖所示，以10m/s的水平初速度v拋出的物體，飛行一段時間后，撞在傾角為30°的斜面上時，速度方向與斜面成60°，這段飛行所用的時間為()A．1s B．2s C．3s D．6s練5-2.★★★★☆如圖所示，斜面傾角為θ=30°，斜面上方A點(diǎn)處一小球以水平速度拋出，恰好垂直打在斜面上的B點(diǎn)，已知A、B間的距離為s，則在豎直方向上，A點(diǎn)到斜面的距離為()A． B． C． D．例6.★★★☆☆一階梯如圖所示，其中每級臺階的高度和寬度都是0.4m，一小球以水平速度v飛出，g取10m/s2，欲打在第四臺階上，則v的取值范圍是()A．m/s<v≤2m/sB．2m/s<v≤3.5m/sC．m/s<v<m/sD．2m/s<v<m/s練6-1.★★★☆☆如圖所示，將小球從空中的A點(diǎn)以速度v0水平向右拋出，不計空氣阻力，小球剛好擦過豎直擋板落在地面上的B點(diǎn)．若使小球仍剛好擦過豎直擋板且落在地面上B點(diǎn)的右側(cè)，下列方法可行的是()A．在A點(diǎn)將小球以大于v0的速度水平拋出B．在A點(diǎn)將小球以小于v0的速度水平拋出C．在A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v0的速度水平拋出D．在A點(diǎn)正下方某位置將小球以大于v0的速度水平拋出練6-2.★★★★☆一帶有乒乓球球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖所示．水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中間球網(wǎng)高度為h．發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺面高度為3h．不計空氣的作用，重力加速度大小為g．若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上，則v的最大取值范圍是()A．B．C．D．

第二講作業(yè) 平拋運(yùn)動1． (多選)“套圈圈”是小孩和大人都喜愛的一種游戲，游戲規(guī)則是：游戲者站在界外從手中水平拋出一個圓形圈圈，落下后套中前方的物體，所套即所得．如圖所示，小孩站在界外拋出圈圈并套取前方一物體，若大人也拋出圈圈并套取前方同一物體，則()A．大人站在小孩同樣的位置，以小點(diǎn)的速度拋出圈圈B．大人站在小孩同樣的位置，以大點(diǎn)的速度拋出圈圈C．大人退后并下蹲至與小孩等高，以大點(diǎn)的速度拋出圈圈D．大人退后并下蹲至與小孩等高，以小點(diǎn)的速度拋出圈圈A．初速度越大，小球落地的瞬時速度與豎直方向的夾角越大B．初速度越大，落地瞬間小球速度越大C．初速度越大，在相等的時間間隔內(nèi)，速度的改變量越大D．無論初速度為何值，在相等的時間間隔內(nèi)，速度的改變量總是相同3． 某同學(xué)玩飛鏢游戲，先后將兩只飛鏢a、b由同一位置水平投出，已知飛鏢投出的初速度va＞vb，不計空氣阻力，則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)(側(cè)視圖)可能是()A． B． C． D．4． 一水平拋出的小球