《2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律總結(jié)學(xué)案 新人教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律總結(jié)學(xué)案 新人教版必修2(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第4節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律總結(jié)學(xué)案 新人教版必修2
一、考點(diǎn)突破
知識(shí)點(diǎn)
考綱要求
題型
分值
平拋運(yùn)動(dòng)
能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的思想來(lái)計(jì)算有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題
選擇題
解答題
6~10分
二、重難點(diǎn)提示
重點(diǎn):運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。
難點(diǎn):對(duì)水平方向和豎直方向上分運(yùn)動(dòng)之間等時(shí)性的理解。
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,物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)。
2. 性質(zhì):加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。
3. 基本規(guī)律:以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向(初速度v0方向)
2、為x軸,豎直向下方向?yàn)閥軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則:
(1)水平方向:做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度vx=v0,位移x=v0t
(2)豎直方向:做自由落體運(yùn)動(dòng),速度vy=gt,位移y=gt2
(3)合速度:vt=,方向與水平方向的夾角為θ,則tan θ==
(4)合位移:s=,方向與水平方向的夾角為α,tan α==
【要點(diǎn)提示】 常用結(jié)論
1. 飛行時(shí)間:由t=知,時(shí)間取決于下落高度h,與初速度v0無(wú)關(guān);
2. 水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定,與其他因素?zé)o關(guān);
3. 落地速度:vt==,以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角,有tan θ==,
3、所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān);
4. 速度改變量:因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為恒定的重力加速度g,所以做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間間隔Δt內(nèi)的速度改變量Δv=gΔt相同,方向恒為豎直向下,如圖所示。
5. 兩個(gè)重要推論
(1)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn),如下圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示。
(2)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻任一位置處,設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為α,位移與水平方向的夾角為θ,則tan α=2tan θ。
例題1 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是( ?。?
A. 平拋運(yùn)動(dòng)是一種在
4、恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)
B. 平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與恒力方向的夾角保持不變
C. 平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小是時(shí)刻變化的
D. 平拋運(yùn)動(dòng)的速度方向與加速度方向的夾角一定越來(lái)越小
思路分析:平拋運(yùn)動(dòng)物體只受重力作用,故A正確;平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),速度時(shí)刻變化,由v=知合速度v在增大,故C正確;對(duì)平拋物體的速度方向與加速度方向的夾角,有tanθ==,因t一直增大,所以tan θ變小,θ變小。故D正確,B錯(cuò)誤。本題應(yīng)選B。
答案:B
例題2 如圖所示,從半徑為R=1 m的半圓AB上的A點(diǎn)水平拋出一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,經(jīng)t=0.4 s小球落到半圓上,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10 m/s2,則小球
5、的初速度v0可能為 ( ?。?
A. 1 m/s B. 2 m/s C. 3 m/s D. 4 m/s
思路分析:由于小球經(jīng)0.4 s落到半圓上,下落的高度h=gt2=0.8 m,位置可能有兩處,如圖所示。
第一種可能:小球落在半圓左側(cè),v0t=R-=0.4 m,v0=1 m/s
第二種可能:小球落在半圓右側(cè),v0t=R+=1.6 m,v0=4 m/s,選項(xiàng)A、D正確。
答案:AD
例題3 在光滑的水平面上,一質(zhì)量m=1 kg的質(zhì)點(diǎn)以速度v0=10 m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)原點(diǎn)后受一沿y軸正方向向上的水平恒力F=15 N作用,直線OA與x軸成
6、α=37°,如圖所示,曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線OA相交于P點(diǎn),那么質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及P點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小。
思路分析:(1)質(zhì)點(diǎn)在x軸方向無(wú)外力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),在y軸方向受恒力F作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
由牛頓第二定律得:a==m/s2=15 m/s2
設(shè)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t,P點(diǎn)坐標(biāo)為(xP,yP),則xP=v0t,yP=at2,
又tan α=,聯(lián)立解得:t=1 s,xP=10 m,yP=7.5 m;
(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)
7、沿y軸方向的速度vy=at=15 m/s
故P點(diǎn)的速度大小vP==5m/s。
答案:(1)1 s?。?0 m,7.5 m)?。?)5m/s
【高頻疑點(diǎn)】 常見(jiàn)平拋運(yùn)動(dòng)題型的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算方法
模型
解決方法
在水平地面上空h處平拋
由h=2gt2 知t=,即t由高度h決定
在半圓內(nèi)的平拋運(yùn)動(dòng)
由半徑和幾何關(guān)系制約時(shí)間t
h=gt2
R+=v0t
聯(lián)立兩方程可求t
注意:存在多解情況
對(duì)著豎直墻壁平拋
水平初速度v0不同時(shí),雖然落點(diǎn)不同,但水平位移d相同,t=
斜面上的平拋
順著斜面平拋
方法:分解位移,利用斜面已知傾角進(jìn)行計(jì)算
x=v0t
y=gt2
tan θ=
可求得t=
對(duì)著斜面平拋
方法:分解速度,利用斜面已知傾角進(jìn)行計(jì)算
vx=v0
vy=gt
tan θ==
可求得t=