2019-2020学年高中物理 第1章 抛体运动 章末总结课件 粤教版必修2

章末总结抛体运动曲线、抛体运动曲线运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件特点：曲线运动是变速运动运动的合成与分解基本概念合成、分解法则平行四边形定则依据运动的实际效果合运动与分运动的关系等时性：合、分运动同时开始，同时结束独立性：两分运动独立进行，互不影响抛体运动竖直方向的抛体运动分类：竖直上抛、竖直下抛规律：vt＝v0±gt，s＝v0t±12gt2平抛运动性质：加速度为g的匀变速曲线运动规律水平：vx＝v0，x＝v0t竖直：vy＝gt，y＝12gt2斜抛运动性质：加速度为g的匀变速曲线运动规律水平：vx＝v0cosθ，x＝v0cosθ·t竖直：vy＝v0sinθ－gt，y＝v0sinθ·t－12gt21．曲线运动的条件：物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上．2．运动的合成与分解：即由分运动的位移、速度、加速度求合运动的位移、速度、加速度，遵循矢量运算的法则——平行四边形定则．运动的合成和分解3．合运动和正交的两个分运动的关系(1)s＝s21＋s22(合运动位移等于分运动位移的矢量和)．(2)v＝v21＋v22(合运动速度等于分运动速度的矢量和)．(3)t＝t1＝t2(合运动与分运动具有等时性和同时性)．4．船渡河运动分解v1为水流速度，v2为船相对静水的速度，θ为v2与v1的夹角，d为河宽．(1)沿水流方向：船的运动是速度为v1＋v2cosθ的匀速直线运动．(2)沿垂直河岸渡河时：船的运动是速度为v2sinθ的匀速直线运动．(3)船垂直河岸渡河时：在水流方向上有v1＋v2cosθ＝0，θ＝arccos－v1v2.(4)船渡河时间最短：在垂直于河岸方向上有t＝dv2sinθ，当θ＝90°时，tmin＝dv2.5．跨过定滑轮拉绳(或绳拉物体)运动的速度分解物体运动的速度为合速度v，物体的速度v在沿绳方向的分速度v1就是使绳子拉长或缩短的速度，物体的速度v的另一个分速度v2就是使绳子摆动的速度，它一定和v1垂直．例1河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则下列说法中不正确的是()A．船渡河的最短时间是100sB．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度是5m/s解析：由图甲、乙可知，河宽d＝300m，水流最大速度vm水＝4m/s，船在静水中的速度v船＝3m/s，要使船以最短时间过河，船头必须与河岸垂直，且最短时间tmin＝dv船＝3003s＝100s，故A、B正确；由于水流速度不恒定，故船的轨迹是一条曲线，C错误；船在河水中的最大速度vm＝v2m水＋v2船＝42＋32m/s＝5m/s，D正确．答案：C1．平抛运动的研究方法及其规律(1)研究方法：根据运动的合成与分解，可将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来进行研究．抛体运动的规律及应用(2)平抛运动规律①位移：若以初速度v0水平抛出，以抛出点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，如图所示，则经时间t的位移为x＝v0t，ay＝12gt2b时间t内物体的位移为s＝x2＋y2＝v0t2＋12gt22.tanθ＝yx＝gt2v0.②速度vx＝v0，vy＝gt.某点的瞬时速度为v＝v2x＋v2y＝v20＋g2t2，tanα＝vyvx＝gtv0.③平抛运动的轨迹是抛物线，由(a)、(b)两式消去t得y＝g2v20x2.④飞行时间由(b)式得t＝2yg＝2hg.物体做平抛运动的飞行时间t仅由抛出点的高度h决定，与抛出时的初速度v0无关．⑤水平位移x＝v0t＝v02hg.物体做平抛运动的水平位移x由v0和高度h共同决定．在h一定时，x仅由v0决定．⑥速度变化量：Δv＝gΔt.平抛运动的物体在任意一段时间内的速度变化量方向竖直向下，其中v0、Δv、v三个矢量经过平移可构成直角三角形，如右图所示．⑦平抛运动速度偏向角与位移偏向角的关系．位移偏向角θ：tanθ＝yx＝gt2v0，速度偏向角α：tanα＝vyvx＝gtv0，所以tanα＝2tanθ.2．抛体运动规律的比较运动平抛运动斜抛运动定义将物体以一定的水平初速度抛出，物体只在重力作用下的运动将物体以倾斜的初速度抛出，物体只在重力作用下的运动运动平抛运动斜抛运动分运动及规律(1)水平方向：物体做匀速直线运动，vx＝v0，x＝v0t.(2)竖直方向：初速度为零，物体做自由落体运动：vy＝gt，y＝gt22，v合＝v2x＋v2y，tanα＝vyv0＝gtv0，位移s＝x2＋y2，tanθ＝yx＝gt2v0(1)水平方向：物体做匀速直线运动：vx＝v0cosα，x＝v0tcosα.(2)竖直方向：初速度不为零，物体做匀变速直线运动：vy＝v0sinα±gt，y＝v0tsinα±gt22，v合＝v2x＋v2y运动平抛运动斜抛运动运动轨迹由x＝v0t，y＝gt22消去t得y＝gx22v20，因g和v0为常数，所以轨迹为抛物线轨迹也是抛物线例2已知一个物体做平抛运动，在落地前的最后1s时间内，物体的速度方向由与水平方向成45°角变为与水平方向成60°角．g取10m/s2.求：(1)抛出时的初速度v0；(2)抛出时离地面的高度．题眼直击：挖掘合运动与分运动、分运动与分运动之间的关系．解题流程：物体落地前的最后1s时间内，水平分速度和竖直分速度的几何关系如图所示．最后1s初最后1s末答案：(1)v0＝13.7m/s(2)28.1m例3如图所示，在离地面高h处有个小球A，以速度v1水平抛出，与此同时，地面上有个小球B，以速度v2竖直向上抛出，两小球在空中相遇，则()A．从抛出到相遇所需的时间为hv1B．从抛出到相遇所需的时间为hv2C．两球抛出时的水平距离为hv2v1D．两球抛出时的水平距离一定为h解析：A球在竖直方向做自由落体运动，设两球经时间t相遇，则yA＋yB＝h，而yA＝12gt2，yB＝v2t－12gt2，即12gt2＋v2t－12gt2＝h，解得t＝hv2，故B正确，A错误；两球抛出时的水平距离即A球的水平位移，x＝v1t＝hv1v2，故C、D错误．答案：B平抛运动的实验探究平抛运动的实验问题是高考的重点，对此类问题的分析方法是运动的合成与分解，即把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．1．由竖直方向Δy＝gT2求两个相邻相等时间的时间间隔T.2．由水平方向v0＝ΔxT求初速度v0.3．若求某一时刻物体的速度，可先求该时刻的竖直分速度vy，则v＝v20＋v2y.例4一同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图甲所示．在水平桌面上放置一斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置由静止开始滚下，滚过桌面后钢球便做平抛运动．在桌子右方放置一竖直的钉有白纸、复写纸的木板，将木板从紧靠桌面处依次向右平移，从而记录钢球打在木板上多个落点的位置．在实验中，桌子边缘与木板之间的水平距离依次为20cm、40cm、60cm时，记录钢球打在木板上的落点分别是A、B、C，O是与桌面等高的点．将白纸从木板上取下，把毫米刻度尺的零刻度线对准O点，如图乙所示(g＝10m/s2)．(1)由图乙可读出OA＝______cm，AB＝______cm.(2)钢球离开桌面时的速度v0＝________m/s，解析：(1)由图乙知OA＝5.00cm，AB＝15.00cm.(2)由题意知AB、BC所对应时间间隔相等，则BC－AB＝gT2.T＝BC－ABg＝0.110s＝0.1s.v0＝ΔxT＝0.20.1m/s＝2m/s.答案：(1)5.0015.00(2)2