第六章第4节抛体运动规律.docx

1、第六章第4节抛体运动规律第4节抛体运动规律精讲精练知识精讲知识点1、平抛运动的分解（如图所示）分运动与合运动加速度速度位移水平方向（x方向分运动）匀速直线运动ax=0vx=v0x= v0t竖直方向（y方向分运动）自由落体运动ay=gvy=gty=gt2/2合运动匀变速曲线运动a合=g方向竖直向下与v0方向夹角为，tan=vy/ vx= gt/ v0与x方向夹角为，tan=y/x= gt/ 2v0 注意：平抛运动的飞行时间、水平位移和落地速度等方面的注意问题：（1）物体做平抛运动时在空中运动的时间，其值由高度h决定，与初速度无关。（2）它的水平位移大小为x= v0，与水平速度v0及高度h都有关系

2、。（3）落地瞬时速度的大小=，由水平初速度v0及高度h决定。（4）落地时速度与水平方向夹角为，tan= gt/ v0，h越大空中运动时间就越大，就越大。（5）落地速度与水平水平方向夹角，位移方向与水平方向夹角，与是不等的。注意不要混淆。（6）平抛物体的运动中，任意两个相等的时间间隔的速度变化量v=gt，都相等且v方向怛为竖直向下。（7）平抛运动的偏角与水平位移和竖直位移之间的关系：如右图所示，平抛运动的偏角即为平抛运动的速度与水平方向的夹角，所以有：tan= tan=常称为平抛运动的偏角公式，在一些些问答题中可直接应用该结论分析解答。 （8）以抛点为原点，取水平方向为x轴，正方向与初速度v0方

3、向相同，竖直方向为y轴，正方向竖直向下，物体做平抛运动的轨迹上任意一点A（x，y）的速度方向的反向延长线交于x轴上的B点。B点的横坐标xB=x/2。（9）平抛运动中，任意两个连续相等时间间隔内在竖直方向上分位移之差h=gT2都相等。（10）平抛物体的位置坐标：以抛点为坐标原点，竖直向下为y轴正方向，沿初速度方向为x轴正方向，建立直角坐标系（如图所示），据平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和在竖直方向上自由落体运动知：水平分位移x= v0t，竖直分位移y=gt2/2，t时间内合位移的大小设合位移s与水平位移x的夹角为，则tan=y/x=（ gt2/2）/ v0t =gt/ 2v0。轨迹方程：平抛

4、物体在任意时刻的位置坐标x和y所满足的方程，叫轨迹方程，由位移公式消去t可得：y=gx2/2v02。显然这是顶点在原点，开口向下的抛物线方程，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。x（11）研究平抛运动的方法： 研究平抛运动采用运动分解的方法，平抛运动可以看成是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动，故解决有关平抛运动的问题时，首先要把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。然后分别用两个分运动的规律去求分速度、分位移等，再合成得到平抛运动的速度、位移等。这种处理问题的方法可以变曲线运动为直线运动，变复杂运动为简单运动，使问题的解决得到简化。例1如图所示

5、，在倾角为的斜面顶点A以初速度v0水平抛出一个小球，最后落在斜面上B点，不计空气阻力，求小球在空中的运动时间t及到达B点的速度大小。思路分析：小球做的是平抛运动，AB长度为实际位移，设为L，则由平抛运动规律，水平方向：Lcos= v0t 竖直方向：Lsin= gt2/2由得t= 2v0tan/g竖直速度vy=gt=2v0tan故速度= 答案 t= 2v0tan/g，v= 总结1、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来处理2、确定AB是实际位移，不能将角当作落地时速度与水平方向的夹角。变式训练1如图所示，从倾角为斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落

6、到斜面上的B点所用时间为（ ）A、2v0sin/gB、2v0tan/gC、v0sin/gD、v0tan/g答案B知识点电3 斜抛运动（1）定义：将物体以速度v，沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动，称为斜抛运动。（2）斜抛运动的处理方法： 如右图所示，若被以速度v沿与水平方向成角斜向上方抛出，则其初速度可按图示方向分解为vx和vy。vx=v0cos vy= v0sin 由于物体运动过程中只受重力作用，所以水平方向作匀速直线运动；而竖直方向因受重力作用，有竖直向下的重力加速度g，同时有竖直向上的初速度vy= v0sin，故作匀减速直线运动（竖直上抛运动， 当初速度斜向下方时，竖直方

7、向的分运动为竖直下抛运动）。因此斜抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的抛体运动的合运动。在斜抛运动中，从物体被抛出的地点到落地点的水平距离X叫射程；物体到达的最大高度Y叫做射高。 射程X= vxt= v0cos2v0sin/g= v02sin2/g； 射高Y= vy2/2g= v02sin2/2g。 物体的水平坐标随时间变化的规律是x=（v0cos）t 物体在竖直方向的坐标随时间变化的规律是y=（ v0sin）t-小球的位置是用它的坐标x、y描述的，由以上两式消去t，得y=xtan-。因一次项和二次项的系数均为常数，此二次函数的图象是一条抛物线。例2一炮弹以v0=1000m/s的速

8、度与水平方向成300斜向上发射，不计空气阻力，其水平射程为多少？其射高为多大？炮弹在空中飞行时间为多少？（g=10m/s2）思路分析水平射程X=（v0cos）t=v0cos2v0sin/g= v02sin2/g=8。67104m；射高H= v02sin2/2g=1。25104m炮弹飞行时间t=2v0sin/g=100s答案水平射程为8。67104m；射高为1。25104m；飞行时间为100s总结斜抛运动的处理方法是在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速直线运动。变式训练2在水平地面上方10m高处，以20m/s的初速度沿斜上方抛出一石块，求石块的最大射程。（空气阻力不计，g取10m/s2

9、）答案 难点精析例3如图所示，从高为h=5m，倾角=450的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为v0，若不计空气阻力，求：（1）当v0=4m/s时，小球的落点离A点的位移大小？（2）当v0=8m/s时，小球的落点离A点的位移大小？（g取10m/s2） 思路分析小球水平抛出后的落点在斜面上，还是在水平面上，这由初速度的大小来决定。设临界的水平初速度为v，小球恰好落在斜面的底端，则水平方向的位移为x=h=5m，落地时间为=1s，求得v=h/t=5m/s（1）若v0v，小球一定落在水平面上，则t=1s，y=h，x= v0t，位移9。4m答案（1）4。5m （2）9。4m方法总结本题的关键是先找出临

10、界的初速度来，然后分别研究两种不同的情况下的平抛运动问题，解平抛运动的问题的一般方法是将运动分解成水平方向上的匀速运动与竖直方向上的自由落体运动来解，这里注意落在斜面上时，x、y满足一定的制约关系，y=xtan变式训练3如图所示，在与水平方向成370的斜坡上的A点，以10m/s的速度水平抛出一个小球，求落在斜坡上的B点与A点的距离及在空中的飞行时间？（g取10m/s2）答案18。75m；1。5s 难点精析2例4如图所示，排球场总长为18m，设球网高度为2m，运动员站在离网3m的线上（图中虚线所示），正对网前跳起将球水平击出（不计空气阻力）。（1）设击球点在3m线正上方高度为2。5m处，试问击球

11、的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界？（2）若击球点在3m线正上方的高度小于某个值，那么无论水平击球的速度多大，球不是触网就是越界，试求这个高度？（g取10m/s2） 思路分析（1）作出如图所示的平面图，若刚好不触网，设球的速度为v1，则水平位移为3m的过程中，水平方向有：L= v0t，即3= v1t 竖直方向有：y= gt2/2，即时。5-2= gt2/2 由两式得：v1=m/s同理可得刚好不越界的速度：v2=m/s故范围为： m/svm/s (2)设发球高度为H时,发出的球刚好越过球网落在边界线上,则刚好不触网时有:L= v0t，即3= v0tH-2= gt2/2 同理当球落在界线上

12、时有：12= v0t/ H= gt/2/2 解得H=2。13m即当击球的高度小于2。13m时，无论球的水平速度多大，则球不是触网就是越界。答案（1）m/svt地B、 水平射程x月x地C、 落地瞬间的瞬时速度v月v地D、 落地速度与水平面的夹角月地6、一物体做平抛运动，从抛出点算起，1s末其水平分速度与竖直分速度大小相等，经3s落地，若g=10m/s2，则物体在：A、第一、二、三秒内的位移之比是1：4：9B、第一、二、三秒内速度的变化量是相等的。C、后一秒内的位移比前一秒内的位移多10m。D、落地时的水平位移是30m。7、一物体以初速度v0水平抛出，经t秒其竖直方向速度大小与水平方向速度大小相等

13、，则t为：A、v0/g B、2v0/g C、v0/2g D、3v0/g8、如图平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，在同一坐标系中做出两个分运动的vt图象，如图所示，则以下说法正确的是：A、 图线1表示水平分运动的vt图象。B、图线2表示竖直分运动的vt图象。C、t1时刻物体的速度方向与初速度方向夹角为450。D、若图线2倾角为，当地重力加速度为g，则一定有tan=g9、以初速度v0，抛射角向斜上方抛出一个物体，由抛出到经过最高点的时间是 ，在这段时间内速度的变化量是 ，速度的变化率是 ，经过最高点时的速度是 。10、作斜抛运动的物体，在2秒末经过最高点时的瞬时速度

14、是15m/s，g=10m/s2，则初速度v0= ，抛射角= 。11、摩托车障碍赛中，运动员在水平路面上遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，摩托车前后轮间距1m，要安全地越过这壕沟，摩托车的速度v0至少要有多大？（空气阻力不计，g=10m/s2）12、在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线y的方向但忘记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，丙在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离，AA/=x1，BB/=x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求得小球平抛时的初速度为多少？ 13、如图所示，从距地面高为H的地方A处平抛一物体，其水平射程为2s；在A点正上方距地面

15、高为2H的地方B处，以同方向抛出另一个物体，其水平射程为s；二物体在空中运行时的轨道在同一竖直平面内，且都从同一屏的顶端擦过，求屏的高度。14、从距地面20m高处以15m/s的初速度将一石子水平抛出，该石子落地时速度的大小是多少？与水平方向的夹角多大？落地时的位移大小是多少？与水平方向的夹角多大？（g=10m/s2）基础达标答案1、D 2、A 3、ACD 4、B 5、AB 6、BD 7、A 8、ABC 9、v0sin/g；v0sin；g； v0cos 10、25m/s；530 11、20m/s 12、13、h=6H/7 14、（1）v=25m/s （2）v与水平方向夹角为530 （3）位移x=

16、36m，位移与水平方向夹角为，tan=2/3能力提升1、图是利用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为2。5cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片（g=10m/s2）试求：（1）频闪照相相邻闪光的时间间隔？（2）小球水平抛出的初速度？ 2、如图所示，在空中A点，以初速度v0向墙水平抛出一个小球，打在墙上离地面高2m的C点，若在原位置以2v0的初速度向墙抛出此球，则打在墙上离地面高5m的B点，求A点离地面的高度？ 3、某喷灌装置的示意图如图所示，水泵从深H的井中抽水，通过距地面h的龙头喷出。设水泵工作时的输出功率为P，t时间内喷出水的质量为m，水以相同的速率从龙头喷出，不计空气阻力，求此喷灌装置的喷灌半径？ 4、如图所示，小球自高为H的A点处由静止开始沿光滑曲面下滑，到达曲面底处B点开始飞离曲面。已知B点的切线是水平的，且B点的高度h=H/2。若其他条件不变，只改变h。（1）当h变大（hH/2）,小球的水平射程如何变化?(2)当h变小（hH/2），还是h变小（hH/2），小球的水平射程都变小(h=H/2时的水平射程)。5、证明:设抛射角为,则：x=v0tcos，y= v0tsin-gt2/2。以上两式消去得：x2+（y+ gt2/2）2=（v0t）2 可得结论。