第17天 抛体运动 -【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课(人教版2019)(解析版)
第17 天 抛体运动(复习篇)
1.知道平抛运动的受力特点,会用运动的合成与分解分析平抛运动.
2.掌握平抛运动的规律,会确定平抛运动的时间、速度和位移,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线.
3.进一步熟练运用平抛运动规律解决相关问题.
4.会应用平抛运动的重要推论解决相关问题.
5.了解一般抛体运动,掌握处理一般抛体运动的方法.
1. 某人站在平台上平抛一小球,球离手时的速度为 v1,落地时的速度为 v2,不计空气阻力,能表
示出速度矢量的变化过程的是( )
答案 C
解析 小球做平抛运动,加速度恒为 g,则速度的变化量 Δv=gΔt恒定,方向始终为竖直向下,故
选C.
2. 如图所示,从水平地面上同一位置抛出两小球 A、B,分别落在地面上的 M、N两点,两球运动
的最大高度相同.空气阻力不计,则( )
A.B的加速度比 A的加速度大
B.B的飞行时间比 A的飞行时间长
C.B落地时的速度比 A落地时的速度大
D.B在最高点的速度与 A在最高点的速度相等
答案 C
解析 A和B的加速度均等于重力加速度,即 B的加速度等于 A的加速度,故 A错误;两球都做斜
抛运动,竖直方向的分运动是竖直上抛运动,根据运动的对称性可知,两球上升和下落的时间相等
而下落过程,根据 t=,知下落时间相等,则两球飞行的时间相等,故 B错误;两球的飞行时间相
等,A的水平位移小于 B的水平位移,则 A的水平速度小,最高点只有水平速度,故最高点 A的速
度比 B的速度小,故 D错误;落地时根据 vy=,知 A和B的竖直分速度一样大,B的水平分速度比
A的水平分速度大,根据 v=可知,B落地时的速度比 A落地时的速度大,故 C正确.
一、平抛运动规律的应用
1.平抛运动的研究方法
(1)把平抛运动分解为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.
(2)分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、分位移等,再合成得到平抛运动的速度、位移等.
2.平抛运动的规律
(1)平抛运动的时间:t=,只由高度决定,与初速度无关.
(2)水平位移(射程):x=v0t=v0,由初速度和高度共同决定.
(3)落地速度:v==,与水平方向的夹角为 θ,tan θ==,落地速度由初速度和高度共同决定.
二、平抛运动的两个重要推论
1.做平抛运动的物体在某时刻速度方向与水平方向的夹角 θ、位移方向与水平方向的夹角 α的关系
为tan θ=2tan α.
2.做平抛运动的物体在任意时刻的速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.
三、斜抛运动
1.斜抛运动的性质:斜抛运动是加速度恒为重力加速度 g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.
2.斜抛运动的基本规律(以斜上抛为例说明,如图所示)
斜上抛运动可以看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动.
(1)速度公式:vx=v0x=v0cos θ
vy=v0y-gt=v0sin θ-gt
(2)位移公式:x=v0cos θ·t
y=v0sin θ·t-gt2
(3)当vy=0时,v=v0x=v0cos θ,物体到达最高点 hmax==.
3.分析技巧
(1)斜上(下)抛运动问题可用运动的合成与分解进行分析,即分解为水平方向的匀速直线运动和竖直
方向的竖直上(下)抛运动.
(2)对斜上抛运动
①运动时间及射高由竖直分速度决定,射程由初速度和抛射角决定.
②由抛出点到最高点的过程可逆向看作平抛运动来分析.
一、平抛运动
例题 1. 从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是 50 m/s,方向与水平方向成 53°角.(不计
空气阻力,g取10 m/s2,cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)求:
(1)抛出点的高度和水平射程;
(2)抛出后 3 s 末的速度;
(3)抛出后 3 s 内的位移.
答案 (1)80 m 120 m (2)30 m/s,与水平方向的夹角为 45°斜向下 (3)45 m,与水平方向的夹角
的正切值为斜向下
解析 (1)设落地时竖直方向的速度为 vy,水平速度为 v0,则有
vy=vsin 53°=50×0.8 m/s=40 m/s
v0=vcos 53°=50×0.6 m/s=30 m/s
抛出点的高度为 h==80 m
水平射程 x=v0t=v0·=30× m=120 m.
(2)设抛出后 3 s 末的速度为 v3,则
竖直方向的分速度 vy3=gt3=10×3 m/s=30 m/s
v3== m/s=30 m/s
设速度方向与水平方向的夹角为 α,则 tan α==1,故 α=45°.
(3)抛出后 3 s 内物体的水平位移 x3=v0t3=30×3 m=90 m,
竖直方向的位移 y3=gt32=×10×32 m=45 m,
故物体在 3 s 内的位移
l== m=45 m
设位移方向与水平方向的夹角为 θ,则 tan θ==.
解题归纳:
1. 分运动和合运动就有等时性,求运动时间可根据水平方向分运动或竖直方向的分运动的规律求
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