高考物理总复习第四章曲线运动万有引力与航天基础课2平抛运动课件

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解析 物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为 30°的斜面上时,速度与斜面垂直, 把物体的速度分解,如图所示。由图可知,此时物体在竖直方向上的分速度大小为 vy=tavn0 θ,由 vy=gt 可得运动的时间 t=vgy=gtavn0 θ= 3 s,故选项 A 正确。
答案(dáàn) A
(3)若打在探测(tàncè)屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h
的关系。
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解析 (1)打在中点的微粒32h=12gt2①
t= 3gh② (2)打在 B 点的微粒 v1=Lt1,2h=12gt21③
v1=L 4gh④ 同理,打在 A 点的微粒初速度 v2=L 2gh⑤ 微粒初速度范围 L 4gh≤v≤L 2gh⑥
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平抛运动(yùndòng)中临界问题的分析 方法 求解平抛运动临界问题的一般思路 (1)确定临界状态。 (2)找出临界状态对应的临界条件。 (3)分解速度或位移(wèiyí)。 (4)若有必要,画出临界轨迹。
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【典例】 (2016·浙江理综,23)在真空环境内探
基础课2 平抛运动(yùndòng)
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知识(zhī
平抛运动(yùndònsgh)i)排查
1.定义:以一定的初速度沿水平方向(fāngxiàng)抛出的物体只重在力
作用下的运动。
2.性质:平抛运动是加速度为g的 匀加速曲 线 运 动 , 其 运 动 轨 迹 是
抛物线

3.平抛运动的条件:(1)v0≠0,沿
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3.[教科版必修(bìxiū)2·P18·T2]一架投放救援物资的飞机在某个受援区 域的上空水平地匀速飞行,从飞机上每隔1 s投下1包救援物资,先后 共投下4包,若不计空气阻力,则4包物资落地前( ) A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的 B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的 C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点 是等间距的 D.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点 不是等间距的 答案 C
测微粒在重力场中能量的简化装置如图8所示。
P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、
初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直
(1放)若置微(fà粒n打gz在hì)探,测离(Ptà点nc的è)屏水A平B距的离中为点L,,求上微端粒A在空中飞行的
时与间P点;的高度差也为h。
图8
(2)求能被屏探测(tàncè)到的微粒的初速度范围;
(fāngxiàng)与水平方向(fāngxiàng)的2ta夹n 角α 为θ,位移与水平方向
(fāngxiàng)的夹角为α,则tan θ= 瞬时速度。(shùn shísùdù)
(2)做平抛(或类中平点抛)运动的物体任一时刻的
的反
向延长线一定通过此时水平位移的
,则x=2OB。
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斜抛运动(yùndòng)
1.定义:将物体以初速度v0斜沿向上方(sh斜àn向ɡ f下ān方ɡ)或
重抛力出 ,
物体只在
作用下的运动。
2.性质:加速度为重力加速度g 轨迹是 。
的 匀 变 速 (biàn抛s物ù)线曲 线 运 动 ,
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小题
1.思考判断
(xiǎo tí) 速练
(1)平抛运动的加速度方向时刻(shíkè)在变化。( )
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解析 由题意知,两个乒乓球均做平抛运动,则根据 h=12gt2 及 v2y=2gh 可知,乒乓 球的运动时间、下降的高度及竖直方向速度的大小均与水平速度大小无关,故选项 A、B、D 均错误;由发出点到球网的水平位移相同时,速度较大的球运动时间短, 在竖直方向下落的距离较小,可以越过球网,故选项 C 正确。
答案(dáàn) C
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3.(2018·河南部分重点中学联考)某同学玩飞镖游戏,先后将两只 飞镖a、b由同一位置水平投出,已知飞镖投出时的初速度 va>vb , 不 计 空 气 阻 力 , 则 两 支 飞 镖 插 在 竖 直 靶 上 的 状 态 (zhuàngtài)(俯视图)可能是( )
水平方向;(2)只受 重力 作 用 。
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平抛运动(yùndòng)的规律(如图1所示)
图1 1.速度(sùdù)关系
gt
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v2x+v2y
gt v0
2.位移(wèiyí)关系 v0t 12gt2
x2+y2 gt 2v0
3.两个重要推论
(1)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻,设其速度方向
答案(dáàn) B
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2.(2017·全国卷Ⅰ,15)发球机从同一高度向正前方依次水平射 出两个速度不同的乒乓球(忽略空气(kōngqì)的影响)。速度 较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是 () A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
答案(dáàn) A
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4.(2017·江苏卷,2)如图4所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛 出,经过时间t在空中(kōngzhōng)相遇。若两球的抛出速度都变 为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )
图4
2
t
t
A.t
B. 2 t
C.2
D.4
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解析 设 A、B 两小球的抛出点间的水平距离为 L,分别以水平速度 v1、v2 抛出, 经过时间 t 的水平位移分别为 x1、x2,根据平抛运动规律有 x1=v1t,x2=v2t,又 x1 +x2=L,则 t=v1+L v2 ;若两球的抛出速度都变为原来的 2 倍,则两球从抛出到相 遇经过的时间为 t′=2(v1L+v2)=2t,故选项 C 正确。 答案(dáàn) C
B斜.小面球从上BC点点运(动C到点C未点画的时出间)。为2则g2(h )
图7
C.小球从 B 点运动到 C 点的时间为 2
2h g
D.B 点与 C 点间的高度差为 5h
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解析 从 A―→B 的过程,小球做自由落体运动,有 v= 2gh,则重力的瞬时功率 为 P=mgv=mg 2gh,故选项 A 正确;从 B―→C 的过程,小球做平抛运动,位移 夹角为 45°,则水平位移和竖直位移相等,有 vt=12gt2,解得 t=2 2gh,故选项 C 正确,B 错误;B、C 两点间的高度差为 h′=12gt2=4h,故选项 D 错误。 答案(dáàn) AC
间释放(shìfàng)一颗炸弹,第一颗落在a点,第
二颗落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线,且
图5
Aa.bb=、cb之c=间cd,不计空气阻力。B第 .c点三颗炸弹将落
C在.c(、d之)间
D.d点
解析 炸弹(zhàdàn)在竖直方向做自由落体运动,由自由落体运动规律
可 知 , 相 邻 两 炸 弹 (zhàdàn) 落 地 时 间 差 不 断 减 小 , 故 第 三 颗 炸 弹
(3)由能量关系12mv22+mgh=12mv21+2mgh⑦ 联立④⑤⑦式解得 L=2 2h⑧
答案 (1)
3h g (2)L
内容
斜面
总结
分解速度
水平:vx=v0 竖直:vy=gt 合速度:v= v2x+v2y
分解位移
水平:x=v0t 竖直:y=12gt2 合位移:s= x2+y2
分解速度,构建速 度三角形
分解位移,构建位 移三角形
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1.(2017·江西南昌模拟)如图5,战机在斜坡上方进
行投弹演练。战机水平匀速飞行,每隔相等时
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解析 由于物体做平抛运动,故物体只受重力作用,加速度不变,速度的大小和方 向时刻在变化,故选项 A 错误;设某时刻速度与竖直方向夹角为 θ,则 tan θ=vv0y= gv0t,随着时间 t 的变大,故 tan θ 变小,则 θ 变小,故选项 B 正确;根据加速度定义 式 a=ΔΔvt=g,则 Δv=gΔt,即在相等的时间间隔内,速度的改变量相等,故选项 C 错误;根据动能定理,在相等的时间间隔内,动能的改变量等于重力的功,即 WG =mgh,而平抛运动在相等时间内竖直方向上的位移不相等,故选项 D 错误。来自第二十四页,共49页。
3.(多选)如图7所示,B点为倾角为45°的斜面上的一
点。从B点正上方、距B点的高度为h的A点处,静
止释放一个质量为m的弹性小球,落在B点和斜面
碰撞(pènɡ zhuànɡ),碰撞(pènɡ zhuànɡ)后速度大
A小.小不球落变到,B方点时向重变力的为瞬水时平功率,为经mg过2一gh 段时间小球落在
(2)平抛运动的物体任意时刻(shíkè)速度方向与水平方向的夹
角保持不变。( )
(3)平抛运动的物体在任意相等的两段时间内的速度的变化
相同。( )
答案 (1)× (2)× (3)√
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2.[人教版必修2·P10“做一做”改编](多选)为了验证 平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动, 用如图2所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属 片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落, 关于该实验,下列说法正确的有( ) A.两球的质量应相等 B.两球应同时落地(luòdì) 图2 C.应改变装置的高度,多次实验 D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
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解析 小锤打击弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体 运动。A球在竖直(shù zhí)方向上的运动情况与B球相同,做自由落 体运动,因此两球同时落地。实验时,需A、B两球从同一高度开 始运动,对质量没有要求,但两球的初始高度及击打力度应该有变 化,实验时要进行3~5次得出结论。本实验不能说明A球在水平方 向上的运动性质,故选项B、C正确,A、D错误。 答案 BC
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解析 两只飞镖 a、b 都做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则有 x=v0t, 它们的水平位移大小相等,由于 va>vb,所以运动时间关系为 ta<tb,由 h=12gt2知 ha<hb, 所以插在竖直靶上时 a 在 b 的上面,选项 C、D 错误;设飞镖插在竖直靶上前瞬间 速度与水平方向的夹角为 α,则 tan α=gv0t,因为 va>vb,ta<tb,所以有 αa<αb,选项 A 正确,B 错误。
有 tan θ=vvxy= 2vg0 h,所以落地速度只与初速度 v0 和下落高度 h 有关。
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4.速度改变量:物体在任意相等(xiāngděng)时间内的速度改变 量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图3所示。
图3
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1.(2016·海南单科,1)在地面上方某一点将一小球以一定的初 速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动 中( ) A.速度和加速度的方向都在不断变化(biànhuà) B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小 C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等 D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等
(zhàdàn)应落在b、c之间,选项A正确。
答案 A
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2.如图6,以9.8 m/s的速度水平(shuǐpíng)抛出的物体飞行一段时 间后,垂直撞在倾角θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞 行的时间为(g=9.8 m/s2)( )
A. 3 s
C.
3 3
s
图6 B.233 s D.2 s
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平抛运动(yùndòng)的规律及应用
1.飞行时间:由 t= 2gh知,时间取决于下落高度 h,与初速度 v0 无关。 2.水平射程:x=v0t=v0 2gh,即水平射程由初速度 v0 和下落高度 h 共同决定,与
其他因素无关。 3.落地速度:v= v2x+v2y= v20+2gh,以 θ 表示落地速度与 x 轴正方向间的夹角,
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与斜面(xiémiàn)相关联的平抛运动
斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答(jiědá)这类问 题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾 角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使 问题得到顺利解决。常见的模型如下:
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方法
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