第四節(jié)平拋運(yùn)動 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引 目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引二一三一、平拋運(yùn)動將物體以一定的初速度沿水平方向拋出,僅在重力作用下所做的運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動. 目標(biāo)導(dǎo)航二一預(yù)習(xí)導(dǎo)引三二、平拋運(yùn)動的分解平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動,水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動. 目標(biāo)導(dǎo)航一預(yù)習(xí)導(dǎo)引二三三、平拋運(yùn)動的規(guī)律 目標(biāo)導(dǎo)航一預(yù)習(xí)導(dǎo)引二三預(yù)習(xí)交流1 “平拋運(yùn)動是勻加速曲線運(yùn)動,它的速度大小和時(shí)間成正比”,這種理解對嗎?答案:不對.平拋運(yùn)動只是在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動,豎直分速度的大小與運(yùn)動時(shí)間成正比,而平拋運(yùn)動的速度大小與時(shí)間的關(guān)系式為 .由此可以看出平拋運(yùn)動的速度大小與時(shí)間不成正比. 遷移應(yīng)用典題例解一二知識精要三思考探究一、平拋運(yùn)動 一二三遷移應(yīng)用典題例解知識精要思考探究網(wǎng)球場上,運(yùn)動員多次從同一高度以不同的水平速度擊出網(wǎng)球.若網(wǎng)球均落在同一水平面上,每次網(wǎng)球在空中運(yùn)動的時(shí)間相同嗎?速度的變化相同嗎?答案:由于網(wǎng)球從同一高度開始做平拋運(yùn)動,它們的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動.由于高度相同,由 可知,運(yùn)動時(shí)間相同;根據(jù) 公式 v=gt,故它們的速度變化相同. 一二三遷移應(yīng)用典題例解知識精要思考探究【例1】 物體在做平拋運(yùn)動的過程中,下列哪些量是不變的()A.物 體 的 加 速 度 B.物 體 的 速 度C.物體豎直向下的分速度D.物體位移的方向解析:物體做平拋運(yùn)動的加速度恒為重力加速度,是不變的;物體豎直方向上的分速度和任一時(shí)刻的速度分別為v y=gt、 都是變化的;合位移s與水平位移x間的夾角為, 是變化的.答案:A 一二三遷移應(yīng)用典題例解知識精要思考探究 一二三遷移應(yīng)用典題例解知識精要思考探究1.如圖為一物體做平拋運(yùn)動的 x-y 圖象,物體從O點(diǎn)拋出,x、y分別為其水平位移和豎直位移,在物體運(yùn)動過程中的任一點(diǎn)P(x,y),其速度的反向延長線交x軸于A點(diǎn)(A點(diǎn)未畫出),則OA的長為()A.x B.0.5xC.3x D.不能確定答案:B 一二三遷移應(yīng)用典題例解知識精要思考探究解析:作出示意圖如圖,設(shè)v與豎直方向的夾角為,根據(jù)幾何關(guān)系 一二三遷移應(yīng)用典題例解知識精要思考探究2.如圖所示,在高為h的平臺邊緣水平拋出小球A,同時(shí)在水平地面上距臺面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球B,兩球運(yùn)動軌跡在同一豎直平面內(nèi),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.若兩球能在空中相遇,則小球A的初速度vA應(yīng)大于,A、B兩球初速度之比 為. 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三二、平拋運(yùn)動的研究方法和規(guī)律1.平拋運(yùn)動的研究方法 將物體的受力和運(yùn)動分解到水平和豎直兩個方向,在兩個方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行研究.水平方向:初速度為v 0,Fx=0,由牛頓第二定律得 ax=0.因此物體在水平方向上做速度為v0的勻速直線運(yùn)動;豎直方向:初速度為0,Fy=mg,由牛頓第二定律得 ay=g.因此物體在豎直方向上做初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動,即自由落體運(yùn)動. 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三(4)速度的變化量:平拋物體的運(yùn)動中,任意兩個時(shí)刻的速度變化量v=gt,方向恒為豎直向下,且v0、v、vt三個速度矢量構(gòu)成的三角形一定是直角三角形,如圖所示.(5)相鄰相等時(shí)間內(nèi)豎直方向上的位移的改變量:由于豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,所以有在相鄰相等時(shí)間內(nèi)豎直方 向上的位移變化量 y=g(t)2. 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三(6)平拋運(yùn)動的速度偏角與位移偏角的關(guān)系,如圖所示.兩偏角關(guān)系:tan =2tan 由于tan =2tan ,則v t的反向延長線與x軸的交點(diǎn)為對應(yīng)水平位移的中點(diǎn). 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三【例2】 (2015全國理綜)一帶有乒乓球發(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(jì)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() 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三解析:當(dāng)垂直球網(wǎng)方向發(fā)射且乒乓球剛好過網(wǎng)時(shí),初速度最小,答案:D 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三【例3】 某同學(xué)在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置O,A為物體運(yùn)動一段時(shí)間后的位置,如圖所示,物體做平拋運(yùn)動的初速度為 m/s(g取10 m/s2). 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三解析:由題圖可知AB、 BC間的豎直距離yAB=15 cm=0.15 m,yBC=0.25 m因?yàn)閤AB=xBC=0.20 m,所以小球從A運(yùn)動到B與從B運(yùn)動到C的時(shí)間相同,設(shè)此時(shí)間為t.答案:2.0 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三1.(多選)在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球從固定斜槽上滾下,碰到緊靠豎直坐標(biāo)紙的鉛筆,鉛筆就描下一個點(diǎn).通過描點(diǎn)畫出小球的平拋運(yùn)動軌跡,并求出平拋運(yùn)動的初速度.實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.關(guān)于這個實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是()A.小球釋放的初始位置越高越好B.每次小球要從同一高度由靜止釋放C.實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直 D.小球的平拋運(yùn)動要靠近但不接觸木板答案:BCD 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三2.(多選)如圖,x軸在水平地面上,y軸沿豎直方向.圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運(yùn)動軌跡,其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的.不計(jì)空氣阻力,則()A.a的飛行時(shí)間比b的長B.b和c的飛行時(shí)間相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大答案:BD 遷移應(yīng)用典題例解知識精要一二三解析:平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動, 知識精要遷移應(yīng)用典題例解一二三三、斜面上的平拋運(yùn)動平拋運(yùn)動經(jīng)常和斜面結(jié)合起來命題,求解此類問題的關(guān)鍵是挖掘隱含的幾何關(guān)系.常見模型有兩種:(1)物體從斜面平拋后又落到斜面上,如圖所示.則其位移大小為拋出點(diǎn)與落點(diǎn)之間的距離,位移的偏角為斜面的傾角,且 知識精要遷移應(yīng)用典題例解一二三(2)物體做平拋運(yùn)動時(shí)以某一角度落到斜面上,如圖所示.則其速度的偏角為(-),且 知識精要遷移應(yīng)用典題例解一二三【例4】 滑雪比賽驚險(xiǎn)刺激,如圖所示,一名跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出,經(jīng)過3.0 s落到斜坡上的A點(diǎn).已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角=37,運(yùn)動員的質(zhì)量m=50 kg,不計(jì)空氣阻力.(sin 37=0.60,cos 37=0.80;g取10 m/s2)求:(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L.(2)運(yùn)動員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小.(3)運(yùn)動員從O點(diǎn)飛出開始到離斜坡距離最遠(yuǎn)所用的時(shí)間. 知識精要遷移應(yīng)用典題例解一二三解析:(1)運(yùn)動員在豎直方向做自由落體運(yùn)動, 答案:(1)75 m(2)20 m/s(3)1.5 s 知識精要遷移應(yīng)用典題例解一二三 知識精要遷移應(yīng)用典題例解一二三如圖所示,從傾角為的斜面上的A點(diǎn),以水平速度v0拋出一個小球,不計(jì)空氣阻力,它落到斜面上B點(diǎn)所用的時(shí)間為()答案:B