2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天 基礎(chǔ)課2 平拋運(yùn)動課件.ppt

基礎(chǔ)課2平拋運(yùn)動 平拋運(yùn)動 1 定義 以一定的初速度沿水平方向拋出的物體只在作用下的運(yùn)動 2 性質(zhì) 平拋運(yùn)動是加速度為g的曲線運(yùn)動 其運(yùn)動軌跡是 3 平拋運(yùn)動的條件 1 v0 0 沿 2 只受作用 知識排查 重力 勻加速 拋物線 水平方向 重力 平拋運(yùn)動的規(guī)律 如圖1所示 1 速度關(guān)系 圖1 gt 2 位移關(guān)系 3 兩個重要推論 1 做平拋 或類平拋 運(yùn)動的物體在任一時刻 設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為 位移與水平方向的夾角為 則tan 2 做平拋 或類平拋 運(yùn)動的物體任一時刻的的反向延長線一定通過此時水平位移的 則x 2OB v0t 2tan 瞬時速度 中點 1 定義 將物體以初速度v0沿或拋出 物體只在作用下的運(yùn)動 2 性質(zhì) 加速度為的勻變速曲線運(yùn)動 軌跡是 斜拋運(yùn)動 斜向上方 斜向下方 重力 重力加速度g 拋物線 1 思考判斷 1 平拋運(yùn)動的加速度方向時刻在變化 2 平拋運(yùn)動的物體任意時刻速度方向與水平方向的夾角保持不變 3 平拋運(yùn)動的物體在任意相等的兩段時間內(nèi)的速度的變化相同 答案 1 2 3 小題速練 2 人教版必修2 P10 做一做 改編 多選 為了驗證平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動 用如圖2所示的裝置進(jìn)行實驗 小錘打擊彈性金屬片 A球水平拋出 同時B球被松開 自由下落 關(guān)于該實驗 下列說法正確的有 A 兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B 兩球應(yīng)同時落地C 應(yīng)改變裝置的高度 多次實驗D 實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動 圖2 解析小錘打擊彈性金屬片后 A球做平拋運(yùn)動 B球做自由落體運(yùn)動 A球在豎直方向上的運(yùn)動情況與B球相同 做自由落體運(yùn)動 因此兩球同時落地 實驗時 需A B兩球從同一高度開始運(yùn)動 對質(zhì)量沒有要求 但兩球的初始高度及擊打力度應(yīng)該有變化 實驗時要進(jìn)行3 5次得出結(jié)論 本實驗不能說明A球在水平方向上的運(yùn)動性質(zhì) 故選項B C正確 A D錯誤 答案BC 3 教科版必修2 P18 T2 一架投放救援物資的飛機(jī)在某個受援區(qū)域的上空水平地勻速飛行 從飛機(jī)上每隔1s投下1包救援物資 先后共投下4包 若不計空氣阻力 則4包物資落地前 A 在空中任何時刻總是排成拋物線 它們的落地點是等間距的B 在空中任何時刻總是排成拋物線 它們的落地點不是等間距的C 在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線 它們的落地點是等間距的D 在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線 它們的落地點不是等間距的答案C 平拋運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用 4 速度改變量 物體在任意相等時間內(nèi)的速度改變量 v g t相同 方向恒為豎直向下 如圖3所示 圖3 1 2016 海南單科 1 在地面上方某一點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出 不計空氣阻力 則小球在隨后的運(yùn)動中 A 速度和加速度的方向都在不斷變化B 速度與加速度方向之間的夾角一直減小C 在相等的時間間隔內(nèi) 速率的改變量相等D 在相等的時間間隔內(nèi) 動能的改變量相等 答案B 2 2017 全國卷 15 發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球 忽略空氣的影響 速度較大的球越過球網(wǎng) 速度較小的球沒有越過球網(wǎng) 其原因是 A 速度較小的球下降相同距離所用的時間較多B 速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大C 速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少D 速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大 答案C 3 2018 河南部分重點中學(xué)聯(lián)考 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 已知飛鏢投出時的初速度va vb 不計空氣阻力 則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài) 俯視圖 可能是 答案A 4 2017 江蘇卷 2 如圖4所示 A B兩小球從相同高度同時水平拋出 經(jīng)過時間t在空中相遇 若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍 則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為 圖4 答案C 與斜面相關(guān)聯(lián)的平拋運(yùn)動 斜面上的平拋運(yùn)動問題是一種常見的題型 在解答這類問題時除要運(yùn)用平拋運(yùn)動的位移和速度規(guī)律 還要充分運(yùn)用斜面傾角 找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系 從而使問題得到順利解決 常見的模型如下 1 2017 江西南昌模擬 如圖5 戰(zhàn)機(jī)在斜坡上方進(jìn)行投彈演練 戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行 每隔相等時間釋放一顆炸彈 第一顆落在a點 第二顆落在b點 斜坡上c d兩點與a b共線 且ab bc cd 不計空氣阻力 第三顆炸彈將落在 A b c之間B c點C c d之間D d點解析炸彈在豎直方向做自由落體運(yùn)動 由自由落體運(yùn)動規(guī)律可知 相鄰兩炸彈落地時間差不斷減小 故第三顆炸彈應(yīng)落在b c之間 選項A正確 答案A 圖5 2 如圖6 以9 8m s的速度水平拋出的物體飛行一段時間后 垂直撞在傾角 30 的斜面上 可知物體完成這段飛行的時間為 g 9 8m s2 圖6 答案A 3 多選 如圖7所示 B點為傾角為45 的斜面上的一點 從B點正上方 距B點的高度為h的A點處 靜止釋放一個質(zhì)量為m的彈性小球 落在B點和斜面碰撞 碰撞后速度大小不變 方向變?yōu)樗?經(jīng)過一段時間小球落在斜面上C點 C點未畫出 則 圖7 答案AC 求解平拋運(yùn)動臨界問題的一般思路 1 確定臨界狀態(tài) 2 找出臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條件 3 分解速度或位移 4 若有必要 畫出臨界軌跡 平拋運(yùn)動中臨界問題的分析方法 典例 2016 浙江理綜 23 在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖8所示 P是一個微粒源 能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同 初速度不同的微粒 高度為h的探測屏AB豎直放置 離P點的水平距離為L 上端A與P點的高度差也為h 1 若微粒打在探測屏AB的中點 求微粒在空中飛行的時間 2 求能被屏探測到的微粒的初速度范圍 3 若打在探測屏A B兩點的微粒的動能相等 求L與h的關(guān)系 圖8 處理平拋運(yùn)動中的臨界問題要抓住兩點 1 找出臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條件 2 要用分解速度或者分解位移的思想分析平拋運(yùn)動的臨界問題 1 如圖9 窗子上 下沿間的高度H 1 6m 墻的厚度d 0 4m 某人在離墻壁距離L 1 4m 距窗子上沿h 0 2m處的P點 將可視為質(zhì)點的小物件以速度v水平拋出 小物件直接穿過窗口并落在水平地面上 取g 10m s2 則v的取值范圍是 A v 7m sB v 2 3m sC 3m s v 7m sD 2 3m s v 3m s 圖9 答案C 2 2015 全國卷 18 一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖10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 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 圖10 解析發(fā)射機(jī)無論向哪個方向水平發(fā)射 乒乓球都做平拋運(yùn)動 當(dāng)速度v最小時 球沿中線恰好過網(wǎng) 有 當(dāng)速度最大時 球斜向右側(cè)臺面兩個角發(fā)射 有 答案D 體育運(yùn)動中的平拋運(yùn)動問題 解決生活中STSE問題能力的培養(yǎng) 平拋運(yùn)動與日常生活緊密聯(lián)系 如乒乓球 足球 排球等運(yùn)動模型 飛鏢 射擊 飛機(jī)投彈模型等 這些模型經(jīng)常受到邊界條件的制約 如網(wǎng)球是否觸網(wǎng)或越界 飛鏢是否能擊中靶心 飛機(jī)投彈是否能命中目標(biāo)等 解題的關(guān)鍵是能準(zhǔn)確地運(yùn)用平拋運(yùn)動規(guī)律分析對應(yīng)的運(yùn)動特征 在分析此類問題時一定要注意從實際出發(fā)尋找臨界點 畫出物體運(yùn)動的草圖 找出臨界條件 盡可能畫出示意圖 應(yīng)用平拋運(yùn)動規(guī)律求解 例1 乒乓球的平拋運(yùn)動 2017 大連重點中學(xué)聯(lián)考 多選 在某次乒乓球比賽中 乒乓球先后兩次落臺后恰好在等高處水平越過球網(wǎng) 過網(wǎng)時的速度方向均垂直于球網(wǎng) 把兩次落臺的乒乓球看成完全相同的兩個球 球1和球2 如圖11所示 不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力 乒乓球自起跳到最高點的過程中 下列說法正確的是 圖11 A 起跳時 球1的重力功率等于球2的重力功率B 球1的速度變化率小于球2的速度變化率C 球1的飛行時間大于球2的飛行時間D 過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度 答案AD 圖12 答案C 例3 足球的平拋運(yùn)動 多選 在一場足球比賽中 小明將界外球擲給小華 他將足球水平擲出時的照片如圖13所示 擲出后的足球可視為做平拋運(yùn)動 擲出點的實際高度為1 8m 小華的高度為1 6m 根據(jù)照片進(jìn)行估算 下列說法正確的是 不計空氣阻力 重力加速度g 10m s2 圖13 A 為使球恰好落在小華頭頂 則小明擲足球的初速度應(yīng)約為30m sB 若小明減小擲出點的實際高度 則球落點一定在小華前面C 若小明增大擲出足球的初速度 則球落點一定在小華后面D 為使球恰好落在小華腳下 則小明擲足球的初速度應(yīng)約為10m s 答案AD 例4 飛鏢的平拋運(yùn)動 某人投擲飛鏢 他站在投鏢線上從同一點C水平拋出多個飛鏢 結(jié)果以初速度vA投出的飛鏢打在A點 以初速度vB投出的飛鏢打在B點 始終沒有打在豎直標(biāo)靶中心O點 如圖14所示 為了能把飛鏢打在標(biāo)靶中心O點 則他可能做出的調(diào)整為 圖14 A 投出飛鏢的初速度比vA大些B 投出飛鏢的初速度比vB小些C 保持初速度vA不變 升高拋出點C的高度D 保持初速度vB不變 升高拋出點C的高度 答案D 在解決體育運(yùn)動中的平拋運(yùn)動問題時 既要考慮研究平拋運(yùn)動的思路和方法 又要考慮所涉及的體育運(yùn)動設(shè)施的特點 如乒乓球 排球 網(wǎng)球等都有中間網(wǎng)及邊界問題 要求球既能過網(wǎng) 又不出邊界 足球的球門有固定的高度和寬度