5.2平拋運動第二課時(習(xí)題課)

5.2平 拋 運 動必 修 2第 五 章 曲 線 運 動第 二 課 時 :平 拋 運 動 習(xí) 題 課 一 .平 拋 運 動1.定 義 :水 平 拋 出 的 物 體 只 在 重 力 作 用 下 的 運 動 .2.條 件 :具 有 水 平 初 速 度 且 只 受 重 力3.性 質(zhì) :加 速 度 恒 為 g的 勻 變 速 曲 線 運 動 .二 .研 究 方 法 :(先 分 后 合 ) 水 平 方 向 上 的 勻 速 直 線 運 動豎 直 方 向 上 的 自 由 落 體 運 動1.加 速 度 : 水 平 方 向 :FX=0;a=0豎 直 方 向 :Fy=mg;a=g2.速 度 : Vx=v0V y=gt 合 速 度 22 yx vvv 0 xy vgtvvtan 方 向 :2021 gty tvx 合 位 移 vgtxy 02tan 方 向3.位 移 : yxl 22 1.飛 行 時 間 : 2ht g2.水 平 射 程 : 0 0 2hx t tv v 3.落 地 速 度 : 20 2t ghv v v g t 5.位 移 偏 向 角 與 速 度 偏 向 角 :三 .平 拋 運 動 的 規(guī) 律 v0h x vtv1 v24.相 等 t內(nèi) v相 等 : vl O xy P(x,y)v xvyxx v0v1v2v3vvvtan=2tan且 x=x/2象 從 入 射 線 中 點 射 出6.解 平 拋 問 題 思 路(1)利 用 速 度 關(guān) 系(1)利 用 位 移 關(guān) 系 例 1.(利 用 速 度 關(guān) 系 )如 圖 ,以 9.8m/s的 水 平 初 速 度 拋出 的 物 體 ,飛 行 一 段 時 間 后 ,垂 直 地 撞 在 傾 角 為=30 的 斜 面 上 ,則 物 體 的飛 行 時 間 為 多 少 ? 30 vv0解 :利 用 速 度 關(guān) 系tan300=v0/gt st 3例 2.物 體 以 v0的 速 度 水 平 拋 出 ,當(dāng) 其 豎 直 分 位 移 與 水平 分 位 移 大 小 相 等 時 ,下 列 說 法 中 正 確 的 是 ( )A.豎 直 分 速 等 于 水 平 分 速 B.瞬 時 速 度 的 大 小 為C.運 動 時 間 為 2v 0/g D.運 動 的 位 移 大 小 為 05vgv /22 20BCD 例 4(相 遇 問 題 )甲 乙 兩 球 位 于 同 一 豎 直 線 上 的 不 同 位 置 ,甲比 乙 高 h,如 圖 ,將 甲 乙 分 別 以 速 度 v1和 v2水 平 拋 出 ,不 計 空 氣阻 力 ,下 列 條 件 中 有 可 能 使 乙 球 擊 中 甲 球 的 是 ( )A.同 時 拋 出 ,且 v1v2 C.甲 早 拋 出 ,且 v1v2 D.甲 早 拋 出 ,且 v1h乙 ,所 以 t甲 t乙 ,即 甲 早 拋出 才 有 可 能 相 遇 .水 平 位 移 x=vt相 同 ,則 v1v2例 3.如 圖 所 示 ,將 一 小 球 從 原 點 沿 水平 方 向 的 Ox軸 拋 出 ,經(jīng) 一 段 時 間 到達(dá) P點 ,其 坐 標(biāo) 為 (x0,y0),作 小 球 運 動軌 跡 在 P點 切 線 并 反 向 延 長 ,與 Ox軸相 交 于 Q 點 ,則 Q 點 的 x 坐 標(biāo) 為 ( ) A. B.x0 / 2 C.3x0 / 4 D.與 初 速 大 小 有 關(guān)2020 yx 解 :由 平 拋 運 動 的 規(guī) 律 得 y0 x0PQ xOy v v0vytan =vy / v0= gt /v0 = gt2 /v0t B D= 2y0/x0 = y0 0.5x0 x = x0 / 2 例 5.(利 用 位 移 關(guān) 系 )如 圖 所 示 ,一 滑 雪 者 以 初 速 度 v沖 下 一個 傾 角 為 的 長 斜 坡 , 求 :滑 冰 者 離 開 水 平 冰 面 多 長 時 間 后離 斜 面 最 遠(yuǎn) ? 最 遠(yuǎn) 距 離 是 多 少 ? 解 :將 g和 v分 別 沿 斜 面 方 向 和垂 直 斜 面 方 向 分 解 如 圖 示 : g yggx vyvxv gx= gsin vx= v cos gy= gcos vy= v sin物 體 可 看 成 沿 斜 面 方 向 以 vx為 初 速 、 gx為 加 速 度 的 勻 加 速;垂 直 斜 面 方 向 以 vy為 初 速 度 、 gy為 加 速 度 的 勻 減 速 運 動距 斜 面 最 大 距 離 時 ,有 vy =0由 vy =0 = v sin - gcos t t= vtan/gym= v sint 1/2 gcost2 = v2 sin tan/2g或 ym= vy2 /2 gy = v2 sin tan/2g或 :人 運 動 方 向 平 行 斜 面 時 最 遠(yuǎn) v gt由 速 度 關(guān) 系 tan=gt/v t= vtan/g 例 6.兩 質(zhì) 點 在 空 間 同 一 點 處 同 時 水 平 拋 出 ， 速 度 分 別 為v1=3.0m/s向 左 和 v2=4.0m/s向 右 ， 取 g=10m/s2 ，（ 1） 當(dāng) 兩 個 質(zhì) 點 速 度 相 互 垂 直 時 ， 它 們 之 間 的 距 離（ 2） 當(dāng) 兩 個 質(zhì) 點 位 移 相 互 垂 直 時 ， 它 們 之 間 的 距 離解 :(1)在 相 等 時 間 內(nèi) 下 落 的 高 度 相 同 , 畫 出 運 動 示 意 圖 v 1t v2tS1v1 v2v1x v1y v2y v2xv1y= v2y= g t1 = vy v1y / v1x=tg v2x / v2y =tgvy2 = v1 v2=12 t1=0.346sS1=(v1+v2 )t1=2.42m（ 2） 畫 出 運 動 示 意 圖 h x2x1x1/h=h/x2h 2 =x1x2 =v1v2 t22 h=1/2 gt22 t2=0.69s S2=(v1+v2 )t2=4.84 m h Hd v L解 :設(shè) 高 度 為 h,當(dāng) 運 動 員 用 速 度 v1扣 球 時 ,球 剛 好 壓 邊 線, 2hgd)(Lg2hdLv1 用 速 度 v2扣 球 時 ， 球 剛 好 觸 網(wǎng) ，H )2(hgdgH )2(hdv2 若 v1 = v2 = v， 則 既 觸 網(wǎng) 又 壓 邊 線H )2(hgd2hgL)(d 22L2dL HL)(dh 解 得不 能 把 球 擊 在 對 方 場 地 內(nèi) ,則 22L2dL HL)(dh 例 7 (臨 界 問 題 ).已 知 排 球 場 半 場 長 L,網(wǎng) 高 H ,如 圖 示 ,若 隊 員在 離 網(wǎng) 水 平 距 離 d處 豎 直 跳 起 水 平 扣 球 時 ,不 論 以 多 大 的 速度 擊 球 ,都 不 能 把 球 擊 在 對 方 場 地 內(nèi) ,則 隊 員 應(yīng) 在 離 地 多 高處 擊 球 ？ 例 8.飛 機 以 恒 定 的 速 度 沿 水 平 方 向 飛 行 ， 距 地 面 高度 為 ， 在 飛 行 過 程 中 釋 放 一 枚 炸 彈 ， 經(jīng) 過 時 間 ， 飛 行 員 聽 到 炸 彈 著 地 后 的 爆 炸 聲 ， 假 設(shè) 炸 彈著 地 即 刻 爆 炸 ， 且 爆 炸 聲 向 各 個 方 向 傳 播 的 速 度都 是 V0， 不 計 空 氣 阻 力 ， 求 飛 機 飛 行 的 速 度 V.【 解 析 】 這 是 一 道 有 關(guān) 平 拋 運 動 和 聲 學(xué) 相 結(jié) 合的 題 目 ， 要 抓 住 時 間 把 平 拋 運 動 和 聲 音 的 傳播 結(jié) 合 起 來 ， 如 圖 所 示 . 平 拋 運 動 的 時 間 ： t1= ,這 樣 聲 音 的 傳 播 時 間 為 t- ,聲 音 的 傳 播距 離 為 v0 (t- ).由 幾 何 知 識 可 知 ：v20 (t- )2=H2+v (t- ) ，所 以 gH2 gH2gH2gH2 gH2220 )2( gHt Hvv 例 9.如 圖 所 示 ， A、 B兩 球 間 用 長 6m的 細(xì) 線 相 連 ， 兩 球 相 隔 0.8s先 后 從 同 一 高 度 處 以 4.5m/s的 初 速 度 平 拋 ， 則 A球 拋 出 幾 秒 后 A、 B 間 的 細(xì) 線 被 拉 直 ？ 在 這 段 時 間 內(nèi) A球 的 位 移 是 多 大 ？ 不 計空 氣 阻 力 ， g=10m/s2。 B A B A解 ： 由 平 拋 運 動 規(guī) 律 可 得 ： xA=v0 t yA=1/2 g t 2xB =v0 (t-0.8) yB=1/2 g(t-0.8) 2l 2 =(xA-xB) 2 +(yA-yB) 2代 入 數(shù) 字 得36 =(4.5 0.8) 2 +1/2 10 (1.6t-0.64)解 得 t=1s x A=v0 t=4.5m yA=1/2 g t 2=5m sA 2 =xA 2 +yA 2=4.5 2 +5 2 =45.25sA =6.73m