2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 拋體運(yùn)動(dòng) 3 課時(shí)1 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案 教科版必修2
《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 拋體運(yùn)動(dòng) 3 課時(shí)1 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案 教科版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 拋體運(yùn)動(dòng) 3 課時(shí)1 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案 教科版必修2(18頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 課時(shí)1 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.知道什么是平拋運(yùn)動(dòng),知道平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).2.知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律.3.會(huì)應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決有關(guān)問(wèn)題. 一、平拋運(yùn)動(dòng) 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.運(yùn)動(dòng)性質(zhì) (1)豎直方向:只受重力,為自由落體運(yùn)動(dòng). (2)水平方向:不受力,為勻速直線運(yùn)動(dòng). 3.平拋運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)方向分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線. 二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1.平拋運(yùn)動(dòng)的速度 (1)水平方向:不受力,為勻速直線運(yùn)動(dòng),vx=v0. (2)豎直方向:只受重力
2、,為自由落體運(yùn)動(dòng),vy=gt. (3)合速度: ①大?。簐t==; ②方向:tanθ==(θ是v與水平方向的夾角). 2.平拋運(yùn)動(dòng)的位移: (1)水平位移為x=vxt. (2)豎直位移y=gt2. 1.判斷下列說(shuō)法的正誤. (1)平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度、加速度都隨時(shí)間增大.(×) (2)平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),但不是勻變速運(yùn)動(dòng).(×) (3)平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大,下落得越快.(×) (4)平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度方向與水平方向的夾角越來(lái)越大,若足夠高,速度方向最終可能豎直向下.(×) (5)平拋運(yùn)動(dòng)的合位移的方向與合速度的方向一致.(×) 2.在80m的低空有一小型飛機(jī)以3
3、0m/s的速度水平飛行,假定從飛機(jī)上釋放一物體,g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,那么物體從釋放到落地所用時(shí)間是________s,它在下落過(guò)程中發(fā)生的水平位移是________m;落地時(shí)的速度大小為_(kāi)_______m/s. 答案 4 120 50 解析 由h=gt2,得:t=,代入數(shù)據(jù)得:t=4s 水平位移x=v0t,代入數(shù)據(jù)得: x=30×4m=120m v0=30m/s,vy==40m/s 故vt= 代入數(shù)據(jù)得vt=50m/s. 【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移 【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移的分解 一、對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解 實(shí)驗(yàn):用平拋演示儀研究平拋運(yùn)動(dòng) (
4、1)如圖1,輕擊彈簧片將B小球水平拋出后,A小球做什么運(yùn)動(dòng)?A、B小球落地的時(shí)間有何關(guān)系?此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么? 圖1 (2)如圖2,兩光滑軌道平行放置(小球2所在軌道的水平部分足夠長(zhǎng)),將1、2兩個(gè)小球從相對(duì)斜面的同一位置同時(shí)無(wú)初速度釋放,觀察兩小球的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的?此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么? 圖2 答案 (1)A小球做自由落體運(yùn)動(dòng);A、B兩個(gè)小球同時(shí)落地;此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng). (2)在軌道上時(shí),1、2兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)情況完全相同,1小球脫離軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),2小球在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng),并且1小球會(huì)和2小球相撞;此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的小球在水平方
5、向上做勻速直線運(yùn)動(dòng). 1.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)速度特點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不斷變化,故它是變速運(yùn)動(dòng). (2)軌跡特點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線,故它是曲線運(yùn)動(dòng). (3)加速度特點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度. 2.平拋運(yùn)動(dòng)的速度變化 如圖3所示,由Δv=gΔt知,任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化量相同,方向豎直向下. 圖3 3.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡:由x=v0t,y=gt2得y=x2,為拋物線方程,其運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線. 例1 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( ) A.平拋運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng) B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度隨時(shí)間逐漸增大 C.做平拋運(yùn)動(dòng)的
6、物體每秒內(nèi)速度增量相等 D.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)位移增量相等 答案 C 解析 平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),其加速度為重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt時(shí)間內(nèi)速度的改變量為Δv=gΔt,因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C正確;由于水平方向的位移x=v0t,每秒內(nèi)水平位移增量相等,而豎直方向的位移h=gt2,每秒內(nèi)豎直位移增量不相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】對(duì)平拋(和一般拋體)運(yùn)動(dòng)的理解 【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 二、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 如圖4所示為小球水平拋出后,在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡.(重力加速度為g,初速度為v0) 圖4 (1)
7、小球做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線,為了便于研究,我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系? (2)以拋出時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),求t時(shí)刻小球的速度大小和方向. (3)以拋出時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),求t時(shí)刻小球的位移大小和方向. 答案 (1)一般以初速度v0的方向?yàn)閤軸的正方向,豎直向下的方向?yàn)閥軸的正方向,以小球被拋出的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系. (2)如圖,初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,其水平分速度vx=v0,豎直分速度vy=gt.根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律可知,小球在這個(gè)時(shí)刻的速度(即合速度)大小v==,設(shè)這個(gè)時(shí)刻小球的速度與水平方向的夾角為θ,則有tanθ==. (3)如圖,水平方向:x=v0t
8、豎直方向:y=gt2 合位移: l== 合位移方向:tanα==(α表示合位移方向與水平方向之間的夾角). 1.平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法 (1)把平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng). (2)分別運(yùn)用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去求分速度、分位移等,再合成得到平拋運(yùn)動(dòng)的速度、位移等. 2.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (1)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t=,只由高度決定,與初速度無(wú)關(guān). (2)水平位移(射程):x=v0t=v0,由初速度和高度共同決定. (3)落地速度:v==,與水平方向的夾角為θ,tanθ==,落地速度由初速度和高度共同決定. 3.平拋運(yùn)動(dòng)的推論 (1)如圖
9、5所示,平拋運(yùn)動(dòng)的速度與初速度方向的夾角為θ,則tanθ==.平拋運(yùn)動(dòng)的位移與初速度方向的夾角為α,則tanα====tanθ. 可見(jiàn)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在某時(shí)刻的速度、位移與初速度方向的夾角θ、α的關(guān)系為tanθ=2tanα. 圖5 (2)如圖6所示,從O點(diǎn)水平拋出的物體經(jīng)時(shí)間t到達(dá)P點(diǎn),速度的反向延長(zhǎng)線交OB于A點(diǎn). 則OB=v0t,AB==gt2·=gt2·=v0t. 可見(jiàn)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(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). 圖6 例2 某卡車(chē)在公路上與路旁障礙物相撞.處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)小的金屬物體,經(jīng)判斷,它是相撞瞬間車(chē)頂上一個(gè)松
10、脫的零件被拋出而陷在泥里的.為了判斷卡車(chē)是否超速,需要測(cè)量的量是(空氣阻力不計(jì))( ) A.車(chē)的長(zhǎng)度,車(chē)的重量 B.車(chē)的高度,車(chē)的重量 C.車(chē)的長(zhǎng)度,零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離 D.車(chē)的高度,零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離 答案 D 解析 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知h=gt2,x=vt,車(chē)頂上的零件平拋出去,因此只要知道車(chē)頂?shù)降孛娴母叨?,即可求出時(shí)間.測(cè)量零件脫落點(diǎn)與陷落點(diǎn)的水平距離即可求出相撞時(shí)的瞬時(shí)速度,答案為D. 例3 用30m/s的初速度水平拋出一個(gè)物體,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,物體的速度方向與水平方向成30°角,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.求: (1)此時(shí)物體相對(duì)于拋出點(diǎn)的
11、水平位移大小和豎直位移大?。? (2)再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,物體的速度方向與水平方向的夾角為60°?(物體的拋出點(diǎn)足夠高) 答案 (1)30m 15m (2)2s 解析 (1)設(shè)物體在A點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向成30°角,如圖所示,tan30°==,tA==s 所以在此過(guò)程中水平方向的位移xA=v0tA=30m 豎直方向的位移yA=gtA2=15m. (2)設(shè)物體在B點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向成60°角,總運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB,則tB==3s 所以物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間Δt=tB-tA=2s. 【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移 【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移的分解 研究平拋運(yùn)
12、動(dòng)的一般思路 1.首先要把平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng). 2.然后分別運(yùn)用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去求分速度、分位移等,再合成得到平拋運(yùn)動(dòng)的速度、位移. 3.這種處理問(wèn)題的方法可以變復(fù)雜運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),使問(wèn)題的解決得到簡(jiǎn)化. 三、平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 例4 如圖7所示,排球場(chǎng)的長(zhǎng)度為18m,其網(wǎng)的高度為2m.運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3m遠(yuǎn)的線上,正對(duì)網(wǎng)前豎直跳起把球垂直于網(wǎng)水平擊出.設(shè)擊球點(diǎn)的高度為2.5m,問(wèn):球被水平擊出時(shí)的速度v在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界?(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2) 圖7 答案 見(jiàn)解析 解析 如圖所示,排球恰不觸網(wǎng)
13、時(shí)其運(yùn)動(dòng)軌跡為Ⅰ,排球恰不出界時(shí)其軌跡為Ⅱ,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律x=v0t和y=gt2可得,當(dāng)排球恰不觸網(wǎng)時(shí)有
x1=3m,x1=v1t1①
h1=2.5m-2m=0.5m,h1=gt12②
由①②可得v1≈9.5m/s.
當(dāng)排球恰不出界時(shí)有:
x2=3m+9m=12m,x2=v2t2③
h2=2.5m,h2=gt22④
由③④可得v2≈17m/s.
所以球既不觸網(wǎng)也不出界的水平擊出速度范圍是:
9.5m/s 14、極大或極小,讓臨界問(wèn)題突顯出來(lái),找出產(chǎn)生臨界的條件.
針對(duì)訓(xùn)練 (多選)刀削面是很多人喜歡的面食之一,因其風(fēng)味獨(dú)特而馳名中外.刀削面全憑刀削,因此得名.如圖8所示,將一鍋水燒開(kāi),拿一塊面團(tuán)放在鍋旁邊較高處,用一刀片飛快地削下一片片很薄的面片,使面片飛向鍋中,若面團(tuán)到鍋上沿水平面的豎直距離為0.8m,到鍋?zhàn)罱乃骄嚯x為0.5m,鍋的半徑為0.5m.要想使削出的面片落入鍋中,則面片的水平速度可以是下列選項(xiàng)中的哪些(空氣阻力不計(jì),g取10m/s2)( )
圖8
A.1m/s B.2 m/s
C.3m/s D.4 m/s
答案 BC
解析 由h=gt2知,面片在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t 15、==0.4s,而水平位移x=v0t,故面片的初速度v0=,將x1=0.5m,x2=1.5m代入得面片的最小初速度v01==1.25m/s,最大初速度v02==3.75m/s,即1.25 m/s≤v0≤3.75m/s,選項(xiàng)B、C正確.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)雙邊界臨界位移問(wèn)題
1.(對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解)(多選)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.平拋運(yùn)動(dòng)是一種在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
答案 ACD
解析 做平拋 16、運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用,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(合力)方向的夾角,有tanθ==,因t一直增大,所以tanθ變小,θ變小,故D正確,B錯(cuò)誤.
【考點(diǎn)】對(duì)平拋(和一般拋體)運(yùn)動(dòng)的理解
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
2.(平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)如圖9所示,滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從離地高h(yuǎn)處的平臺(tái)末端水平飛出,落在水平地面上.忽略空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn),下列表述正確的是( )
圖9
A.v0越大,運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
B.v0越大,運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大
C.運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度h無(wú)關(guān)
D 17、.運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無(wú)關(guān)
答案 B
解析 運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=,只與高度有關(guān),與速度無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)在豎直方向上的速度vy=,高度越高,落地時(shí)豎直方向上的速度越大,合速度越大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員的落地瞬間速度是由初速度和落地時(shí)豎直方向上的速度合成的,v==,初速度越大,落地瞬間速度越大,B項(xiàng)正確;運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),落地的水平位移x=v0t=v0,故落地的位置與初速度有關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移
3.(平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)網(wǎng)球是一項(xiàng)比較流行的體育運(yùn)動(dòng),兩位運(yùn)動(dòng)員 18、分別從同一高度、沿同一方向水平發(fā)出甲、乙兩只網(wǎng)球,甲球出界了,乙球恰好越過(guò)球網(wǎng)落在界內(nèi),不計(jì)空氣阻力,對(duì)于兩球的初速度v甲和v乙,飛行時(shí)間t甲和t乙,下落過(guò)程中的加速度a甲和a乙的比較正確的是( )
A.v甲 19、動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)如圖10所示是網(wǎng)球發(fā)球機(jī),某次室內(nèi)訓(xùn)練時(shí)將發(fā)球機(jī)放在距地面一定的高度,然后向豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球.假定網(wǎng)球水平射出,某兩次射出的網(wǎng)球碰到墻面時(shí)與水平方向夾角分別為30°和60°,若不考慮網(wǎng)球在空中受到的阻力,則( )
圖10
A.兩次發(fā)射的初速度大小之比為3∶1
B.碰到墻面前在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶
C.下落高度之比為1∶
D.碰到墻面時(shí)速度大小之比為3∶1
答案 B
解析 tanθ==①
x=v0t②
由①②得:tanθ=,故=,=,B正確.
==,A錯(cuò)誤.
===,C錯(cuò)誤.
v=,故=·=×=,D錯(cuò)誤.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移
【 20、題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移的分解
5.(平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題)如圖11所示,M、N是兩塊擋板,擋板M高h(yuǎn)′=10m,其上邊緣與擋板N的下邊緣在同一水平面.從高h(yuǎn)=15m的A點(diǎn)以速度v0水平拋出一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),A點(diǎn)與兩擋板的水平距離分別為d1=10m,d2=20m.N板的上邊緣高于A點(diǎn),若能使小球直接進(jìn)入擋板M的右邊區(qū)域,則小球水平拋出的初速度v0的大小是下列給出數(shù)據(jù)中的哪個(gè)(g取10m/s2,空氣阻力不計(jì))( )
圖11
A.v0=8m/s B.v0=4 m/s
C.v0=15m/s D.v0=21 m/s
答案 C
解析 要讓小球落到擋板M的右邊區(qū)域,下落的高度為兩高度 21、之差,由t=得t=1s,由d1=v01t,d2=v02t,得v0的范圍為10m/s≤v0≤20 m/s,故選C.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)雙邊界臨界位移問(wèn)題
一、選擇題
考點(diǎn)一 對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解
1.在平坦的壘球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上,擊球手揮動(dòng)球棒將壘球水平擊出,壘球飛行一段時(shí)間后落地.若不計(jì)空氣阻力,則( )
A.壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小僅由初速度決定
B.壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的方向僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定
C.壘球在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移僅由初速度決定
D.壘球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定
答案 D
解析 壘球擊出后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)壘球在空中運(yùn) 22、動(dòng)時(shí)間為t,由h=gt2得t=,故t僅由高度h決定,選項(xiàng)D正確;水平位移x=v0t=v0,故水平位移x由初速度v0和高度h共同決定,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;落地速度v==,故落地速度v由初速度v0和高度h共同決定,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)落地速度v與水平方向的夾角為θ,則tanθ=,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移
2.某彈射管兩次彈出的小球速度相等.在沿光滑豎直軌道自由下落過(guò)程中,該彈射管保持水平,先后彈出兩只小球.忽略空氣阻力,兩只小球落到水平地面的( )
A.時(shí)刻相同,地點(diǎn)相同 B.時(shí)刻相同,地點(diǎn)不同
C.時(shí)刻不同,地點(diǎn)相同 D.時(shí)刻不同,地點(diǎn) 23、不同
答案 B
解析 彈出的小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng).
彈射管自由下落,兩只小球始終處于同一水平面,因此兩只小球同時(shí)落地.
由h=gt2知,兩只小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等,由x=vt知水平位移不相等,落地點(diǎn)不同.
考點(diǎn)二 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用
3.羽毛球運(yùn)動(dòng)員林丹曾在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點(diǎn)擊鼓,如圖1是他表演時(shí)的羽毛球場(chǎng)地示意圖.圖中甲、乙兩鼓等高,丙、丁兩鼓較低但也等高.若林丹各次發(fā)球時(shí)羽毛球飛出位置不變且均做平拋運(yùn)動(dòng),則( )
圖1
A.擊中甲、乙的兩球初速度v甲=v乙
B.擊中甲、乙的兩球初速度v甲>v乙
24、C.假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓,用相同速度發(fā)球可能擊中丁鼓
D.擊中四鼓的羽毛球中,擊中丙鼓的初速度最大
答案 B
解析 甲、乙距飛出點(diǎn)的高度相同,擊中甲、乙的羽毛球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,由于水平位移x甲>x乙,所以v甲>v乙,B正確.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的速度、時(shí)間和位移
4.某同學(xué)玩飛鏢游戲,先后將兩只飛鏢a、b由同一位置水平投出,已知飛鏢投出的初速度va>vb,不計(jì)空氣阻力,則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)(側(cè)視圖)可能是( )
答案 A
5.(多選)有一物體在離水平地面高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出,落地時(shí)的速度為v,水平射程為l,不計(jì)空氣阻力, 25、重力加速度為g,則物體在空中飛行的時(shí)間為( )
A. B.
C. D.
答案 AC
解析 由l=v0t得物體在空中飛行的時(shí)間為t=,故A正確;由h=gt2,得t=,故B錯(cuò)誤;由vy=以及vy=gt,得t=,故C正確,D錯(cuò)誤.
6.(多選)物體以初速度v0水平拋出,若不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí),以下說(shuō)法中正確的是( )
A.豎直分速度等于水平分速度
B.瞬時(shí)速度大小為v0
C.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
D.運(yùn)動(dòng)的位移為
答案 BCD
解析 因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),由豎直分位移和水平分位移相等可知gt 26、2=v0t,解得t=,又由于vy=gt=2v0,所以v==v0,l==v0t=,故正確選項(xiàng)為B、C、D.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度和位移
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移的分解
7.在同一點(diǎn)O拋出的三個(gè)物體,做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖2所示,則三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vA、vB、vC的關(guān)系和三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB、tC的關(guān)系分別是( )
圖2
A.vA>vB>vC,tA>tB>tC
B.vA=vB=vC,tA=tB=tC
C.vA 27、,
由于yA>yB>yC,
因此,平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA>tB>tC,選取下落相同高度時(shí),即t′相同,水平方向x=v0t′,由于xA 28、 B.1∶3
C.∶2 D.∶3
答案 D
解析 小球從A點(diǎn)平拋擊中D點(diǎn):R=v1t1,R=gt12;小球從C點(diǎn)平拋擊中D點(diǎn):Rsin60°=v2t2,R(1-cos60°)=gt22,聯(lián)立解得=,D正確.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)和圓的結(jié)合
考點(diǎn)三 平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題
9.(多選)如圖4所示,一個(gè)電影替身演員準(zhǔn)備跑過(guò)一個(gè)屋頂,然后水平地跳躍并離開(kāi)屋頂,在下一棟建筑物的屋頂上著地.如果他在屋頂跑動(dòng)的最大速度是4.5m/s,那么下列關(guān)于他能否安全跳過(guò)去的說(shuō)法正確的是(g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力)( )
圖4
A.他安全跳過(guò)去是可能的
B.他 29、安全跳過(guò)去是不可能的
C.如果要安全跳過(guò)去,他在屋頂水平跳躍速度應(yīng)不小于6.2m/s
D.如果要安全跳過(guò)去,他在屋頂水平跳躍速度應(yīng)小于4.5m/s
答案 BC
解析 由h=gt2,x=v0t
將h=5m,x=6.2m代入解得:
安全跳過(guò)去的最小水平速度v0=6.2m/s,
選項(xiàng)B、C正確.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題
10.一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖5所示.水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2,中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)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(tái)面高度為3h.不計(jì)空氣的作用,重力加速度大小為g. 30、若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過(guò)選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是( )
圖5
A. 31、拋運(yùn)動(dòng)雙邊界臨界位移問(wèn)題
二、非選擇題
11.(平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)物體做平拋運(yùn)動(dòng),在它落地前的1s內(nèi)它的速度方向與水平方向夾角由30°變成60°,取g=10m/s2.求:
(1)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大??;
(2)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)平拋時(shí)的高度.
答案 (1)5m/s (2)1.5s (3)11.25m
解析 (1)假定軌跡上A、B兩點(diǎn)是落地前1s內(nèi)的始、終點(diǎn),畫(huà)好軌跡圖,如圖所示.
對(duì)A點(diǎn):tan30°=①
對(duì)B點(diǎn):tan60°=②
t′=t+1s③
由①②③解得t=s,v0=5m/s.
(2)運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t′=t+1s=1.5s.
(3)高度h=gt′2 32、=11.25m.
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用
12.(平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題)在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖6所示,P是一個(gè)微粒源,能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒.高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置,離P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng),上端A與P點(diǎn)的高度差也為h,重力加速度為g.
圖6
(1)若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn),求微粒在空中飛行的時(shí)間;
(2)求能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍.
答案 (1) (2)≤v≤L
解析 (1)打在AB中點(diǎn)的微粒,豎直方向有h=gt2
解得t=
(2)打在B點(diǎn)的微粒,有v1=,2h=gt12
解得v1=
同理,打在A點(diǎn)的微粒初速度v2=L
微粒初速度范圍為≤v≤L
【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題
【題點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)雙邊界臨界位移問(wèn)題
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