第二節拋體運動 課堂互動講練 經典題型探究 知能優化演練 第二節拋體運動 基礎知識梳理 基礎知識梳理 一 平拋運動1 定義 將物體以一定的初速度沿水平方向拋出 不考慮空氣阻力 物體只在 作用下所做的運動 叫平拋運動 2 性質 平拋運動是加速度為 的 曲線運動 軌跡是拋物線 重力 重力加速度 勻變速 二 平拋運動的規律以拋出點為原點 以水平方向 初速度v0方向 為x軸 以豎直向下的方向為y軸建立平面直角坐標系 則1 水平方向 做 運動 速度 vx 位移 x 2 豎直方向 做 運動 速度 vy gt 位移 y 勻速直線 v0 v0t 自由落體 思考感悟平拋運動物體的合位移與合速度的方向是否一致 提示 一定不一致 三 斜拋運動及其研究方法1 定義將物體以速度v0斜向上方或斜向下方拋出 物體只在 作用下的運動 2 研究方法 斜拋運動可以看做是水平方向的 運動和豎直方向的拋體運動的合運動 重力 勻速直線 3 基本規律 以斜向上拋為例說明 如圖4 2 1所示 1 水平方向 v0 x f合x 0 2 豎直方向 v0y f合y mg 圖4 2 1 v0cos v0sin 課堂互動講練 2 速度的變化規律 1 任意時刻的速度水平分量均等于初速度v0 2 任意相等時間間隔 t內的速度變化量均豎直向下 且 v vy g t 3 位移變化規律 1 任意相等時間間隔內 水平位移不變 即 x v0 t 2 連續相等的時間間隔 t內 豎直方向上的位移差不變 即 y g t2 4 平拋運動的兩個重要推論推論 做平拋 或類平拋 運動的物體在任一時刻任一位置處 設其末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 2tan 圖4 2 2 推論 做平拋 或類平拋 運動的物體 任意時刻的瞬時速度方向的反向延長線一定通過此時水平位移的中點 證明 如圖4 2 3所示 設平拋物體的初速度為v0 從原點o到a點的時間為t a點坐標為 xa ya b點坐標為 xb 0 則 圖4 2 3 即時應用 即時突破 小試牛刀 1 做平拋運動的物體 在落地前的最后1s內 其速度方向由跟豎直方向成60 角變為跟豎直方向成45 角 求 物體拋出時的速度和高度分別是多少 答案 23 2m s27 5m 3 類平拋運動的求解方法由于類平拋運動受力特點和運動特點都類似于平拋運動 因此解決方法應類比平拋運動 采用運動的合成與分解的方法 即物體的運動可看做在初速度方向上的勻速直線運動和在恒力方向上的勻加速直線運動的合運動 兩個分運動具有獨立性和等時性 名師點睛 1 平拋運動是典型的曲線運動 它包含了研究曲線運動的物理思想 運動的合成與分解 而類平拋運動是對平拋運動研究方法的遷移 對學生的能力要求更高 是命題的熱點 在復習時 更需要細心體會 2 類平拋運動的初速度v0的方向不一定是水平方向 合力的方向也不一定是豎直方向 加速度大小不一定等于重力加速度g 即時應用 即時突破 小試牛刀 2 a b兩質點從同一點o分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向被拋出 a在豎直平面內運動 落地點為p1 b沿光滑斜面運動 落地點為p2 p1和p2在同一水平面上 如圖4 2 4 不計空氣阻力 則下列說法中正確的是 圖4 2 4 a a b的運動時間相同b a b沿x軸方向的位移相同c a b落地時的速度大小相同d a b落地時的速度相同 經典題型探究 如圖4 2 5所示 ab為斜面 傾角為30 小球從a點以初速度v0水平拋出 恰好落在b點 求 1 物體在空中飛行的時間 2 ab間的距離 3 球落到b點時速度的大小和方向 圖4 2 5 思路點撥 解答時應注意以下兩個要點 1 找出平拋運動水平位移與豎直位移的關系 2 找出在b點時水平速度與豎直速度的關系 互動探究小球在平拋運動過程中距斜面最遠時所用時間是多少 滿分樣板15分 2011年廣州模擬 如圖4 2 6所示 一個質量為1kg的物體靜止在粗糙的水平面上 物體與地面之間的動摩擦因數 0 4 現對物體施加一水平向右的恒力f 12n 經過t1 1s后 迅速將該力的方向改為豎直向上 大小不變 則再經t2 2s 物體相對于地面的高度及物體的速度的大小和方向各為多少 圖4 2 6 思路點撥 解本題時注意以下兩個要點 1 物體前1s做勻加速直線運動 2 物體在1s后開始離開地面做類平拋運動 解題樣板規范步驟 該得的分一分不丟 在改變恒力f方向之前 物體做勻加速直線運動 設加速度為a1 經t1 1s后的速度為v1 分析物體受力如圖4 2 7甲所示 由牛頓第二定律得f f ma1 2分 且f mg 解得a1 8m s2 2分 則v1 a1t1 8m s 1分 將f改為豎直向上后 受力如圖乙所示 此時由于f g 物體將飛離地面做類平拋運動 設此時的加速度為a2 由牛頓第二定律得f g ma2 2分 解得a2 2m s2 1分 圖4 2 7 反思領悟 首先 利用類平拋運動的特點判斷物體的運動是否為類平拋運動