平抛运动 一. 平抛运动
1.平抛运动的定义:将物体用一定的 沿水平方向抛出,不考虑 ,物体只在 作用下所做的运动,叫做平抛运动。 2.平抛运动的特点: 3.平抛运动的性质:
4.,平抛运动可以看成是由哪两个分运动合成的? 5.平抛运动的处理方法: 二、平抛运动的规律
以抛出点O为坐标原点,水平初速度v0的方向为x轴 正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立直角坐标系。 1. 平抛运动任一时刻t的速度 水平分速度: 竖直分速度:
实际(合)速度v的大小: 方向:
2.平抛运动任一时刻t的位移x 水平分位移: 竖直分位移:
实际(合)位移x的大小: 方向:
例1.在离地高为15m处以5m/s的水平速度抛出—个物体,则物体在空中运动的时间为是多
少,物体落地点到抛出点的水平距离为多少.(g取l0m/s2)
例2.一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛
出,落地时速度的速度多大,落地时速度与地面的夹角的正切值是多少(不计空气阻力)? (g取l0m/s2) 课后作业:
1.平抛运动可分解为水平方向的 和竖直方向的 。
2.小球以速度v0水平抛出,小球只受到 ,所以小球在水平方向加速度为 ,水平方向分速度vx保持 ;在竖直方向加速度为 ,竖直方向分速度vy= .若以初始位置为坐标原点,以水平方向为x轴方向,竖直向下为y轴方向建立坐标,从抛出点开始计时,小球在时刻t的位置坐标为 . 3.下列关于平抛运动的说法中正确的是( ) A.平抛运动是非匀变速运动 B.平抛运动是匀速运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.平抛运动是加速度方向不变、大小变化的曲线运动
4.在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个物体,则物体落地的速度是多大?落地点到抛出点的水平距离是多少? (忽略空气阻力,取g=10m/s2)
5.从某高处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,求:(1)物体抛出点离地的高度 (2)
1
落地速度与水平方向夹角的正切值. (忽略空气阻力,取g=10m/s2)
平抛运动问题归类求解
题1、如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足 D
A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ 1、从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 [例1]如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过x=5m的壕沟,沟面对面比A处低h=1.25m,摩托车的速度至少要有多大? xA2、从分解速度的角度进行解题 h对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2]如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是 A.3s 3v0vxvt B.23s 3 C.3s v0 D.2s x 30°vyθ甲30°θ y 乙 图2 3.从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”) [例3] 若质点以V0正对倾角为θ的斜面水平抛出,如果要求质点到达斜面的位移最小,求飞行时间为多少? [例4] 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37?和53?,小球均落在坡面上,若不计空气)θ v0ABv0阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少?图3则t1:t2?9:16
4. 从竖直方向是自由落体运动的角度出发求解
37°53° 2
在研究平抛运动的实验中,由于实验的不规范,有许多同学作出的平抛运动的轨迹,常常不能直接找到运动的起点(这种轨迹,我们暂且叫做“残缺轨迹”),这给求平抛运动的初速度带来了很大的困难。为此,我们可以运用竖直方向是自由落体的规律来进行分析。
[例5] 某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知x1?x2?a,y1?b,y2?c,求v0。
x1y1y2ABx2C 图4 5. 从平抛运动的轨迹入手求解问题 [例6] 从高为H的A点平抛一物体,其水平射程为2s,在A点正上方高为2H的B点,向同一方向平抛另一物体,其水平射程为s。两物体轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一屏的顶端擦过,求屏的高度。 BAOyv0yOFEx θx 图5 图6 6. 灵活分解求解平抛运动的最值问题 [例7] 如图6所示,在倾角为?的斜面上以速度v0水平抛出一小球,该斜面足够长,则从抛出开始计时,经过多长时间小球离开斜面的距离的达到最大,最大距离为多少?
,1(全国卷1)18.一水平抛出的小球落到一倾角为?的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为
A.
11 B. tan?2tan?C.tan? D.2tan?
2 平抛物体的初速度是20m/s,当物体经过的水平距离是40m时,它的高度下降了多少?速度有多大?
3
3 在水平路上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,如图,摩托车的速度至少要有多大,才能越过这个壕沟?( )
4 从19.6m高处水平抛出的物体,落地时速度为25m/s,求这物体的初速度. 5一物体从20m高处水平抛出,1 s末速度方向与水平方向的夹角为300,(g取10 m/s2,不计空气阻力)求(1)落地时的速度大小为多少?(2)落地点里抛出点多远?
6如图3所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点正上方O以速度v水平抛出一个小球,它落在斜面的b点;若小球从O以速度2v水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的( )
A.b与c之间某一点 B.c点 C.d点 D.c与d之间某一点
7跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造跳台进行的,运动员穿着专用滑雪板峭带雪杖在助滑路
a b 图3
O d c 的上
取得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观,设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到b点着陆,如图8所示测得ab间距离L=40m,山坡倾角θ=300,试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间(.不计空气阻力,g取10m/s2)
8 在同一点O抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是( )
A.vA>vB>vC,tA>tB>tC B.vA=vB=vC,tA=tB=tC C.vA 9以速度vo水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是( ) a L 图8 O C A B 4 A.此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 B.此时小球的速度大小为5 v0 C.此时小球速度的方向与位移的方向相同 D.小球运动的时间为vo/g 10一物体从某高度以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为vt,则它运动时间为( ) 11水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53° ,(g取10m/s2 )。试求:(1)石子的抛出点距地面的高度;(2)石子抛出的水平初速度。 5
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