高中物理 第一章 拋體運動 第3節(jié) 平拋運動 3 平拋運動的臨界問題剖析學(xué)案 教科版必修2.doc
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平拋運動的臨界問題剖析 一、考點突破: 考點 課程目標(biāo) 備注 平拋運動的臨界問題求解方法 1. 掌握平拋運動的規(guī)律及推論; 2. 會根據(jù)極限法確定臨界軌跡 高考重點,題型多為選擇題、計算題,考查重點是化曲為直的物理思想,本知識點既可單獨命題也可和圓周運動結(jié)合命題 二、重難點提示: 重點:利用平拋運動的規(guī)律解決臨界問題。 難點:利用極限法確定臨界軌跡。 一、平拋運動的臨界問題,解決這類問題有三點: 1. 明確平拋運動的基本性質(zhì)公式; 基本規(guī)律及公式: ①速度:,, 合速度 ,方向:tanθ=; ②位移:x=t ,y=,合位移大?。簊=,方向:tanα= ③時間:由y=得t=(由下落的高度y決定); ④豎直方向自由落體運動,勻變速直線運動的一切規(guī)律在豎直方向上都成立。 2. 確定臨界狀態(tài); 用極限分析法把初速度增大或減小,根據(jù)平拋軌跡尋找臨界狀態(tài)。 3. 確定臨界軌跡——在軌跡示意圖中尋找出幾何關(guān)系。 解題過程中畫出運動軌跡示意圖,可以使抽象的物理情境變得直觀,也可以使隱藏于問題深處的條件顯露無遺,然后根據(jù)幾何關(guān)系列出水平和豎直方向的運動規(guī)律解題。 二、平拋臨界模型 1. 球類的臨界模型:乒乓球觸網(wǎng)、出界問題;排球、網(wǎng)球中的臨界問題。 2. 斜面上的臨界問題:在斜面上平拋離斜面最遠(yuǎn)距離問題。 3. 斜拋中的臨界問題:斜拋的最小速度、最大高度、最遠(yuǎn)射程等問題。 注: 1. 在拋體運動模型中要充分利用可逆思維進(jìn)行解題。如:斜拋可以看成兩個平拋的對接; 2. 速度的分解可以從兩個角度考慮: (1)與力垂直的方向和平行的方向; (2)根據(jù)運動效果分解。 例題1 如圖所示,水平屋頂高H=5 m,圍墻高h(yuǎn)=3.2 m,圍墻到房子的水平距離L=3 m,圍墻外空地寬x=10 m,為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上,g取10 m/s2。求: (1)小球離開屋頂時的速度v0的大小范圍; (2)小球落在空地上的最小速度。 思路分析:(1)設(shè)小球恰好落到空地的右側(cè)邊緣時的水平初速度為v01,則小球的水平位移:L+x=v01t1 小球的豎直位移:H= 解以上兩式得 v01=(L+x)=13 m/s 設(shè)小球恰好越過圍墻的邊緣時的水平初速度為v02,則此過程中小球的水平位移: L=v02t2 小球的豎直位移 H-h(huán)= 解以上兩式得 v02=5 m/s 小球拋出時的速度大小為 5 m/s≤v0≤13 m/s (2)小球落在空地上,下落高度一定,落地時的豎直分速度一定,當(dāng)小球恰好越過圍墻的邊緣落在空地上時,落地速度最小; 豎直方向: =2gH 又有:vmin= 解得:vmin=m/s 答案:(1)5 m/s≤v0≤13 m/s?。?)m/s 例題2 《憤怒的小鳥》是一款時下非常流行的游戲,游戲中的故事也相當(dāng)有趣,如圖甲所示,為了報復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們,鳥兒以自己的身體為武器,如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識進(jìn)行假設(shè):小鳥被彈弓沿水平方向彈出,如圖乙所示,若h1=0.8 m,l1=2 m,h2=2.4 m,l2=1 m,小鳥飛出后能否直接打中肥豬的堡壘?請用計算結(jié)果進(jìn)行說明。(取重力加速度g=10 m/s2) 思路分析:設(shè)小鳥以v0彈出后能直接擊中堡壘,則 t=s=0.8 s 所以v0=m/s=3.75 m/s 設(shè)在臺面的草地上的水平射程為x,則 所以x=v0=1.5 m- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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