必修2第1章抛体运动

1抛体运动①分运动的独立性（两个分运动各自独立进行）；②运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不能并存）；运动的合成与分解③运动的同时性（分运动和合运动是同时进行的，分运动完成时，合运动也完成）；④运动的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四边形定则。）1．具有水平速度的物体，只受重力作用时，形成平抛运动．2．平抛运动可分解为水平匀蓬运动和竖直自由落体运动．平抛位移等于水平位移和竖直位移的矢量和；平抛瞬时速度等于水平速度和竖直速度的矢量和．3．平抛运动是一种匀变速曲线运动．4．如果物体受到恒定合外力作用，并且合外力跟初速度垂直，形成类似平抛的匀变速曲线运动，只需把公式中的g换成a，其中a＝F合／m.(1)物体被水平加速：水平抛出、水干射出、水平冲击等；(2)物体与原来水平运动的载体脱离，由于惯性而保持原来的水平速度．2．平抛运动的位移公式和速度公式中有三个含有时间t，应根据不同的已知条件来求时间．但应明确：平抛运动的时间完全由抛出点到落地点的竖直高度确定(在不高的范国内g恒定)，与抛出的速度无关．将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运2平抛运动1、定义：平抛运动是指物体只在重力作用下，从水平初速度开始的运动。2、条件：a、只受重力；b、初速度与重力垂直．3、运动性质：尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。4、研究平抛运动的方法：通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向（垂直于恒力方向）的匀速直线运动，一个是竖直方向（沿着恒力方向）的匀加速直线运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性．5、平抛运动的规律①水平速度：vx=v0，竖直速度：vy=gt合速度（实际速度）的大小：物体的合速度v与x轴之间的夹角为：②水平位移：，竖直位移合位移（实际位移）的大小：物体的总位移s与x轴之间的夹角为：可见，平抛运动的速度方向与位移方向不相同。3而且而轨迹方程：由和消去t得到：。可见平抛运动的轨迹为抛物线。6、平抛运动的几个结论①落地时间由竖直方向分运动决定：由得：②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定：③平抛物体任意时刻瞬时速度v与平抛初速度v0夹角θa的正切值为位移s与水平位移x夹角θ正切值的两倍。④平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。证明：⑤平抛运动中，任意一段时间内速度的变化量Δv＝gΔt，方向恒为竖直向下（与g同向）。任意相同时间内的Δv都相同（包括大小、方向），如右图。⑥以不同的初速度，从倾角为θ的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速度与斜面的夹角a相同，与初速度无关。（飞行的时间与速度有关，速度越大时间越长。）如右图：所以所以，θ为定值故a也是定值与速度无关。⑦速度v的方向始终与重力方向成一夹角，故其始终为曲线运动，随着时间的增加，变大，，速度v与重力的方向越来越靠近，但永远不能到达。⑧从动力学的角度看：由于做平抛运动的物体只受到重力，因此物体在整个运动过程中机械能守恒。7、平抛运动的实验探究①如图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动。观察到两球同时落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察到两球落地，这说明了小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动。②如图，将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相遇，改变释放点的高度和上面滑道对地的高度，重复实验，A、B两球仍会在水平面上相遇，这说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。8、类平抛运动（1）有时物体的运动与平抛运动很相似，也是在某方向物体做匀速直线运动，另一垂直方向做初速度为零的匀加速直线运动。对这种运动，像平抛又不是平抛，通常称作类平抛运动。2、类平抛运动的受力特点：物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直。3、类平抛运动的处理方法：在初速度方向做匀速直线运动，在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度。处理时和平抛运动类似，但要分析清楚其加速度的大小和方向如何，分别运用两个分运动的直线规律来处理。一、选择题1、做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A、速率B、速度C、加速度D、合外力2、做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）4A．物体的高度和受到的重力B．物体受到的重力和初速度C．物体的高度和初速度D．物体受到的重力、高度和初速度3、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（）4、下列说法正确的是（）A、两个直线运动的合运动一定是直线运动B、两个直线运动的合运动一定是曲线运动C、两个直线运动的合运动可能是直线运动或者曲线运动D、两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动5、物体做平抛运动时，它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tgα随时间t变化的图像是图1中的（）6、物体做平抛运动时，它的位移的方向和水平方向间的夹角α的正切tgα随时间t变化的图像是上题中图1中的（）7、雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法正确的是（）A、风速越大，雨滴着地的时间越长B、风速越大，雨滴着地的时间越短C、雨滴下落着地的时间与风速无关D、雨滴着地速度与风速无关8、对于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是：（）A、物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动B、合运动与分运动互不影响C、合运动运动了3s，则分运动也运动了3sD、合运动的速度的大小一定大于分运动速度的大小9、关于抛体运动，下列说法正确的是（）A、抛体运动的可能是曲线运动，也可能是直线运动B、任何抛体运动都可以看成是两个分运动的合运动C、斜抛或平抛运动是变加速曲线运动D、竖直方向上的抛体运动都可以看成初速度不为零的匀变速直线运动10、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）5A、匀速直线运动B、匀加速直线运动C、匀减速直线运动D、曲线运动11、将一小球从距地面h高处，以初速度v0水平抛出，小球落地时速度为v，它的竖直分量为vy，则下列各式中计算小球在空中飞行时间t正确的是（）A．gh/2B．（v－v0）/gC．vy/gD．2h/vy12．关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）A.在最高点速度为零，加速度也为零B.上升和下落过程的位移相同C.从上升到下降的整个过程中加速度保持不变D.上升到某一高度时速度与下降到此高度时的速度相同13.一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1S释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则四个球（）A、在空中的任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B、在空中的任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的C、在空中的任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直线,它们的落地点是等间距的D、在空中的任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直线,相邻两球在空中也是等间距的14.以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分速度与水平分速度相等时，以下说法错误的是（）A、运动时间为0vgB、瞬时速度为02vC、水平分位移等于竖直分位移D、运动的位移是202vg15．在高度为H的同一位置，向水平方向同时抛出两个小球A和B，如果VA＞VB，则下列说法中正确的是（）A．A球落地时间小于B球落地时间B．A球射程大于B球的射程C．如果两球在飞行中遇到一堵竖直的墙壁，两球击中墙的高度可能相同D．在空中飞行的任意相等的时间内，两球的速度增量总是不同的16.在同一高度有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，在它们运动过程中的每一时刻，有（）A、加速度不同，速度相同B、加速度相同，速度不同C、下落高度相同，位移相同6D、下落高度不同，位移不同17．物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪些量是相等的（）①位移②加速度③平均速度④速度的变化量A．①②B．②③C．②④D．③④18．某人在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是（）19.把一石头从山崖上以一定的初速度斜向上抛出，则石头落地时速度的大小与下列哪些量有关（）A.石头的质量B.石头初速度的大小C.石头初速度的仰角D.石头抛出时的高度二、实验题20.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的为V0=__________m/s(g=10m/s2),到达b点时的瞬时速度大小为Vb=__________m/s（保留两位有效数字）三、计算题21、在离地面15m的高处，以10m/s的初速度竖直上抛一小球，求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间（g取10m/s2）22、做平抛运动的一小球，经过2s刚好垂直落到倾角为450的斜面上，求小球做平抛运动的初速度v0以及abcd7从抛出点到落到斜面上那一点的距离。（g取10m/s2）23．A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m/s2．求：(1)A球经多长时间落地?(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少?24、河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，问(1)以最短时间渡河，时间为多少?可达对岸的什么位置?(2)以最短航程渡河，船头应向何处?渡河时间又为多少?（三）计算题答案：12345678910BCDCBBCBCABDBCD111213141516171819ACDCCCDBBCCBD20、0.50m/s,0.71m/s21、落地时速度为20m/s，方向竖直向下；所用时间为3s22、23.（1）A球做竖直下抛运动：2012hvtgt将15hm．010/vms代入，可得：1ts（2）B球做平抛运动：0212xvtygt将010/vms．1ts代入，可得：105xmym此时A球与B球的距离L为：22()Lxhy将x．y．h代入，得：102Lm24、船速为V1，水速为V2(1)当船头对准对岸行驶时(并不是到达正对岸)，时间最短，最短时间：t=d/V1=300/5=60（s）到达对岸，在出发点下游：S1=V2t=3x60=180（m）.(2)由于V1＞V2，所以船可以垂直到正对岸，设船头与河岸夹角为a，则有:Cosa=V2/V1=3/5，a＝arccos(3/5).渡河时间：t′=d/V合=d/(V1sina)=75（s）020/205vmssm