高中物理备课参考 抛体运动的规律
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将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重心下所做的 运动称为平抛运动,可以看出,平抛运动只是抛体运动的一个特例。 3.平抛运动的特点
(1)初速度方向水平(v 0)
(2)仅受重力。因为仅受重力作用,故平抛物体的加速度就是重力加速度。只要具有这 种受力特点和一定特点的运动,我们都可以称为平抛运动。 4.抛体的位置
针对训练
1.下列关于平抛运动不正确的是( ) A.平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B.平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 C.做平抛运动的物体在落地前加速度不变 D.做平抛运动的物体在落地前速度不变 2.关于平抛运动下列说法中正确的为( ) A.平抛运动为匀变速曲线运动 B.平抛运动为变加速曲线运动 C.平抛运动为匀速曲线运动 D.竖直方向、水平方向都是匀加速直线运动 3.决定平抛物体在空中运动时间的因素是( ) A.初速度 B.抛出时物体的高度 C.抛出时物体的高度和初速 D.以上说法都不正确 4.如图所示,将上下叠放在一起的木块 A、B 以相同的速度竖直上抛,不计空气阻力,则 ()
在运动过程中,A、B 之间始终无作用力. 5.B 解:开始时动能、势能相等,落地时势能相等,机械能守恒,所以落地时三球速度的大小相 等.
6.C 解:A、B、平抛运动只受重力,故根据牛顿第二定律,加速度的大小和方向都不变,是一 种匀变速曲线运动,故 A 错误、B 也错误;C、由于平抛运动的加速度恒定,故速度每秒的 增加量相同,大小为 10m/s,方向为竖直向下,故 C 正确;D、平抛运动水平分运动为匀速 运动,竖直分运动为自由落体运动,有 x=v0t,故 D 错. 7.
9. 解:物体所受重力 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N; 网球竖直向上抛出后,受到的重力的方向是 竖直向下,阻力也是竖直向下.所以此时苹果受到的合力为 F=G+Ff=2N+0.004N=2.004N,方 向竖直向下.故答案为:2.004. 10.
解:放在手掌中的物体会受到两个力的作用:一个是手掌对它的支持力,另一个是地球对它 的吸引力.所以对物体施力的物体有手掌和地球.
8.竖直上抛的小球离开手后继续向上运动是因为
为
。
,速度越来越小是因
9.质量为 0.2kg 的网球竖直抛向空中,上升过程中受到空气的阻力是 4×10-3N,网球受到
的合力为
N。 (取 g=10N/kg)
10.重 2 N 的物体放在手掌中,对物体施力的物体有
和
,手向上
运动突然停止,物体被竖直上抛,此时物体受到
平抛物体在 t 时刻的速度方向:与水平方向的夹角为α,则 tanα
vy gt vx v0
典型例题
1.如图所示,将一个小球从 h 高处以相同的速度抛出,一次斜上抛,沿 a 运动轨迹落地; 另一次水平抛;沿 b 运动轨迹落地,不计空气阻力.关于小球落地时动能的大小,下列说法 中正确的是( )
A.沿 a 轨迹大 B.沿 b 轨迹大 C.沿 a、b 轨迹一样大 D.条件不足,无法判断 【答案】C 【解析】(1)小球有一定的质量,小球抛出时具有相同的速度和高度,小球抛出时有相同的 动能和重力势能,机械能=动能+势能,所以机械能相同.(2)小球水平抛出还是斜向上抛出 到达地面只具有动能,不考虑摩擦,到达地面时机械能不变,此时的动能等于机械能,所以 动能相等。 2.下列做平抛运动的物体是( ) A.升空的火箭 B.树上落下的果实 C.投向篮框的篮球 D.水平飞行的飞机释放的物体 【答案】D 【解析】平抛运动特点,物体只受重力作用,初速度和重力平衡,即水平方向匀速运动,竖 直方向自由落体运动,故 ABC 错误,D 正确。 3.竖直上抛的小球离手后,还会向上运动,此时小球受到的力有( ) A.抛出力 B.抛出力和重力 C.惯性力、重力和空气阻力 D.重力和空气阻力 【答案】D 【解析】竖直上抛的小球离手后,还会向上运动,此时小球受到的力有地球对它的重力和空 气对它的阻力。
A.在运动过程中,A、B 之间始终有力作用 B.在上升过程中,A、B 之间有作用力,而在下降过程中,无作用力 C.在上升过程中,A、B 之间无作用力,而在下降过程中,有作用力 D.在运动过程中,A、B 之间始终无作用力 5.以相同的速度从同一高度分别竖直下抛,上抛,平抛落地时速度分别是 V1V2V3,则他们 的关系为( ) A.V1>V2>V3 B.V1=V2=V3 C.V1<V2<V3 D.V1=V2>V3 6.关于平抛运动,以下说法中正确的是( ) A.平抛运动是一种变加速运动
第 5 章第 3 节 抛体运动的规律
要点精讲
1.抛体运动 以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动。如铁
饼、垒球等被投掷后在空中的运动可以大致看成抛体运动。由于物体抛出时初速度的方向 可能各不相同,我们又将抛体运动分为几种,如平抛运动、斜抛运动、竖直上抛运动、竖 直下抛运动等等。 2.平抛运动
动,所以 A 正确,BC 错误;平抛运动在水平方向上是匀速直线运动,所以 D 错误. 3.B 平抛运动下落时只要接触到地面即不能再运动,下落时间只与抛出点的高度有关,和水平初 速度无关;
4.D 解:由于 A、B 物体以同样的速度竖直上抛,两物体能够继续运动.是由于物体具有惯性.不 需要力来维持运动,而力是改变物体运动状态的原因;A、B 之间的运动状态没有改变,故
1.D 解: A、平抛运动可以分解为在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, 所以 A 正确.B、平抛运动可以分解为在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,所以 B 正确.C、平抛运动只受到重力的作用,加速度就是重力加速度,所以加 速度的大小是不变的,所以 C 正确.D、平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动,速度 是在不断变化的,所以 D 错误. 2.A 解:平抛运动的物体只受重力的作用,加速度是重力加速度,所以平抛运动为匀变速曲线运
B.作平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C.作平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D.作平抛运动的物体每秒内位移增量相等 7.一个物体做平抛运动,若沿水平和竖直方向分解,则它在水平方向上的分运动是 ( 选 填 “ 匀 速 直 线 运 动 ” 或 “ 匀 变 速 直 线 运 动 ” ); 竖 直 方 向 上 的 分 运 动 是 (选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动” )。
即时体验
1.平抛物体的运动可以看成( ) A.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
B.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 D.水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 2.某旅客坐在匀速直线运动的车厢里,竖直上抛一块橡皮球,下落时( ) A.仍落在原地 B.落在抛出处前 C.落在抛出处后 D.无法确定落在何处
Sx 2v0
5.物体的轨迹和速度
平抛运动的轨迹:由 x=v0t 与 y
1 2
gt2
削去时间
t,可以得到平抛运动的轨迹方程为
y
g 2v02
x2,根据所学的数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条抛物线。
平抛物体在 t 时刻的瞬时速度:
水平方向:vx v0
竖直方向:vy gt
平抛物体在 t 时刻的速度大小:v vx2 vy2 v02 (gt)2
个力的作用,施力物体
为
。(空气阻力不计)
即时体验 1.A 解:A、平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,所以 A 正 确.B、平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,所以 B 错误.C、平抛运动在水平方向上 是匀速直线运动,竖直方向上是自由落体运动,所以 C 错误.D、平抛运动在水平方向上是 匀速直线运动,所以 D 错误. 2.A 解:惯性是物体的一种特性,是指物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质.在作 匀速直线运动的火车车厢内,乘客竖直上抛一块橡皮球,橡皮球由于具有惯性仍要保持原来 的运动状态,即匀速直线运动状态,所以橡皮球落下的位置在抛出点的正下方,即仍落在原 点. 针对训练
建立直角坐标系,以抛出点为坐标原点,初速度方向为 x 轴正向,竖直方向向下为 y 轴 正向。
水平方向:不受力,初速度v0,做匀速直线运动,x=v0t.
竖直方向:初速度为零,只受重力,做自由落体运动,
y
1 2
gt2
.
平抛物体的位移大小:s
sx 2 sy 2
v0t2
1
2
gt
.
2
平抛物体的位移方向:与水平方向的夹角为β,则:tan Sy gt .
当物体被竖直上抛以后,物体离开手掌,物体和手掌间的作用力就会消失,物体不再受到手 掌的支持力,但物体仍然会受到地球的吸引力而最终落回地面,所以此时物体只受一个力的 作用.故答案为:地球,手掌,一,地球.
解:将平抛运动沿着水平方向和竖直方向正交分解,水平方向不受外力,由于惯性,做匀速 直线运动,竖直方向,无初速度,只受重力,做自由落体运动,实际运动是这两个分运动的 合运动;
故答案为:匀速直线运动,匀变速直线运动.
8. 解:小球离开手后继续向上运动,是由于小球具有惯性,小球将会保持原来的速度继续向上 运动.小球在上升的过程中,受到重力作用,重力的方向竖直向下,而小球原来的运动方向 向上,所以小球向上运动的速度越来越小.故答案为:小球具有惯性;小球受到与运动方向 相反的重力作用
(1)初速度方向水平(v 0)
(2)仅受重力。因为仅受重力作用,故平抛物体的加速度就是重力加速度。只要具有这 种受力特点和一定特点的运动,我们都可以称为平抛运动。 4.抛体的位置
针对训练
1.下列关于平抛运动不正确的是( ) A.平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B.平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 C.做平抛运动的物体在落地前加速度不变 D.做平抛运动的物体在落地前速度不变 2.关于平抛运动下列说法中正确的为( ) A.平抛运动为匀变速曲线运动 B.平抛运动为变加速曲线运动 C.平抛运动为匀速曲线运动 D.竖直方向、水平方向都是匀加速直线运动 3.决定平抛物体在空中运动时间的因素是( ) A.初速度 B.抛出时物体的高度 C.抛出时物体的高度和初速 D.以上说法都不正确 4.如图所示,将上下叠放在一起的木块 A、B 以相同的速度竖直上抛,不计空气阻力,则 ()
在运动过程中,A、B 之间始终无作用力. 5.B 解:开始时动能、势能相等,落地时势能相等,机械能守恒,所以落地时三球速度的大小相 等.
6.C 解:A、B、平抛运动只受重力,故根据牛顿第二定律,加速度的大小和方向都不变,是一 种匀变速曲线运动,故 A 错误、B 也错误;C、由于平抛运动的加速度恒定,故速度每秒的 增加量相同,大小为 10m/s,方向为竖直向下,故 C 正确;D、平抛运动水平分运动为匀速 运动,竖直分运动为自由落体运动,有 x=v0t,故 D 错. 7.
9. 解:物体所受重力 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N; 网球竖直向上抛出后,受到的重力的方向是 竖直向下,阻力也是竖直向下.所以此时苹果受到的合力为 F=G+Ff=2N+0.004N=2.004N,方 向竖直向下.故答案为:2.004. 10.
解:放在手掌中的物体会受到两个力的作用:一个是手掌对它的支持力,另一个是地球对它 的吸引力.所以对物体施力的物体有手掌和地球.
8.竖直上抛的小球离开手后继续向上运动是因为
为
。
,速度越来越小是因
9.质量为 0.2kg 的网球竖直抛向空中,上升过程中受到空气的阻力是 4×10-3N,网球受到
的合力为
N。 (取 g=10N/kg)
10.重 2 N 的物体放在手掌中,对物体施力的物体有
和
,手向上
运动突然停止,物体被竖直上抛,此时物体受到
平抛物体在 t 时刻的速度方向:与水平方向的夹角为α,则 tanα
vy gt vx v0
典型例题
1.如图所示,将一个小球从 h 高处以相同的速度抛出,一次斜上抛,沿 a 运动轨迹落地; 另一次水平抛;沿 b 运动轨迹落地,不计空气阻力.关于小球落地时动能的大小,下列说法 中正确的是( )
A.沿 a 轨迹大 B.沿 b 轨迹大 C.沿 a、b 轨迹一样大 D.条件不足,无法判断 【答案】C 【解析】(1)小球有一定的质量,小球抛出时具有相同的速度和高度,小球抛出时有相同的 动能和重力势能,机械能=动能+势能,所以机械能相同.(2)小球水平抛出还是斜向上抛出 到达地面只具有动能,不考虑摩擦,到达地面时机械能不变,此时的动能等于机械能,所以 动能相等。 2.下列做平抛运动的物体是( ) A.升空的火箭 B.树上落下的果实 C.投向篮框的篮球 D.水平飞行的飞机释放的物体 【答案】D 【解析】平抛运动特点,物体只受重力作用,初速度和重力平衡,即水平方向匀速运动,竖 直方向自由落体运动,故 ABC 错误,D 正确。 3.竖直上抛的小球离手后,还会向上运动,此时小球受到的力有( ) A.抛出力 B.抛出力和重力 C.惯性力、重力和空气阻力 D.重力和空气阻力 【答案】D 【解析】竖直上抛的小球离手后,还会向上运动,此时小球受到的力有地球对它的重力和空 气对它的阻力。
A.在运动过程中,A、B 之间始终有力作用 B.在上升过程中,A、B 之间有作用力,而在下降过程中,无作用力 C.在上升过程中,A、B 之间无作用力,而在下降过程中,有作用力 D.在运动过程中,A、B 之间始终无作用力 5.以相同的速度从同一高度分别竖直下抛,上抛,平抛落地时速度分别是 V1V2V3,则他们 的关系为( ) A.V1>V2>V3 B.V1=V2=V3 C.V1<V2<V3 D.V1=V2>V3 6.关于平抛运动,以下说法中正确的是( ) A.平抛运动是一种变加速运动
第 5 章第 3 节 抛体运动的规律
要点精讲
1.抛体运动 以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动。如铁
饼、垒球等被投掷后在空中的运动可以大致看成抛体运动。由于物体抛出时初速度的方向 可能各不相同,我们又将抛体运动分为几种,如平抛运动、斜抛运动、竖直上抛运动、竖 直下抛运动等等。 2.平抛运动
动,所以 A 正确,BC 错误;平抛运动在水平方向上是匀速直线运动,所以 D 错误. 3.B 平抛运动下落时只要接触到地面即不能再运动,下落时间只与抛出点的高度有关,和水平初 速度无关;
4.D 解:由于 A、B 物体以同样的速度竖直上抛,两物体能够继续运动.是由于物体具有惯性.不 需要力来维持运动,而力是改变物体运动状态的原因;A、B 之间的运动状态没有改变,故
1.D 解: A、平抛运动可以分解为在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, 所以 A 正确.B、平抛运动可以分解为在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,所以 B 正确.C、平抛运动只受到重力的作用,加速度就是重力加速度,所以加 速度的大小是不变的,所以 C 正确.D、平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动,速度 是在不断变化的,所以 D 错误. 2.A 解:平抛运动的物体只受重力的作用,加速度是重力加速度,所以平抛运动为匀变速曲线运
B.作平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C.作平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D.作平抛运动的物体每秒内位移增量相等 7.一个物体做平抛运动,若沿水平和竖直方向分解,则它在水平方向上的分运动是 ( 选 填 “ 匀 速 直 线 运 动 ” 或 “ 匀 变 速 直 线 运 动 ” ); 竖 直 方 向 上 的 分 运 动 是 (选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动” )。
即时体验
1.平抛物体的运动可以看成( ) A.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
B.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 D.水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 2.某旅客坐在匀速直线运动的车厢里,竖直上抛一块橡皮球,下落时( ) A.仍落在原地 B.落在抛出处前 C.落在抛出处后 D.无法确定落在何处
Sx 2v0
5.物体的轨迹和速度
平抛运动的轨迹:由 x=v0t 与 y
1 2
gt2
削去时间
t,可以得到平抛运动的轨迹方程为
y
g 2v02
x2,根据所学的数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条抛物线。
平抛物体在 t 时刻的瞬时速度:
水平方向:vx v0
竖直方向:vy gt
平抛物体在 t 时刻的速度大小:v vx2 vy2 v02 (gt)2
个力的作用,施力物体
为
。(空气阻力不计)
即时体验 1.A 解:A、平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,所以 A 正 确.B、平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,所以 B 错误.C、平抛运动在水平方向上 是匀速直线运动,竖直方向上是自由落体运动,所以 C 错误.D、平抛运动在水平方向上是 匀速直线运动,所以 D 错误. 2.A 解:惯性是物体的一种特性,是指物体保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质.在作 匀速直线运动的火车车厢内,乘客竖直上抛一块橡皮球,橡皮球由于具有惯性仍要保持原来 的运动状态,即匀速直线运动状态,所以橡皮球落下的位置在抛出点的正下方,即仍落在原 点. 针对训练
建立直角坐标系,以抛出点为坐标原点,初速度方向为 x 轴正向,竖直方向向下为 y 轴 正向。
水平方向:不受力,初速度v0,做匀速直线运动,x=v0t.
竖直方向:初速度为零,只受重力,做自由落体运动,
y
1 2
gt2
.
平抛物体的位移大小:s
sx 2 sy 2
v0t2
1
2
gt
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2
平抛物体的位移方向:与水平方向的夹角为β,则:tan Sy gt .
当物体被竖直上抛以后,物体离开手掌,物体和手掌间的作用力就会消失,物体不再受到手 掌的支持力,但物体仍然会受到地球的吸引力而最终落回地面,所以此时物体只受一个力的 作用.故答案为:地球,手掌,一,地球.
解:将平抛运动沿着水平方向和竖直方向正交分解,水平方向不受外力,由于惯性,做匀速 直线运动,竖直方向,无初速度,只受重力,做自由落体运动,实际运动是这两个分运动的 合运动;
故答案为:匀速直线运动,匀变速直线运动.
8. 解:小球离开手后继续向上运动,是由于小球具有惯性,小球将会保持原来的速度继续向上 运动.小球在上升的过程中,受到重力作用,重力的方向竖直向下,而小球原来的运动方向 向上,所以小球向上运动的速度越来越小.故答案为:小球具有惯性;小球受到与运动方向 相反的重力作用