内容正文:
专题02 抛体运动
思维导图
知识详解
知识点一:抛体运动的研究方法
1、抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力作用,这时的运动叫作抛体运动。
2、平抛运动:
①定义:初速度沿水平方向的抛体运动。
②性质:
· 初速度沿水平方向。
· 加速度为重力加速度g,即物体只受重力作用。
· 匀变速曲线运动。
③运动轨迹:抛物线。
④基本研究思路:把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。
平抛运动的分解:水平方向:匀速直线运动。
竖直方向:自由落体运动。
典例1(2021·全国高一课时练习)(多选)关于平抛物体的运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是物体只在重力作用下的运动
B.平抛运动是物体不受任何外力作用的运动
C.做平抛运动的物体在水平方向初速度为0
D.做平抛运动的物体在竖直方向初速度为0
典例2(2021·北京海淀区·北科大附中高一月考)(多选)火车在平直铁路上运动,一乘客手握物体伸出窗外,放开手使物体“自由坠落”,在火车做加速度为a的匀加速直线运动时,乘客和地面观察者将看到物体的运动状态为( )
A.平抛运动
B.自由落体运动
C.加速度大于g的匀加速直线运动
D.加速度小于g的匀加速直线运动
典例3(2021·北京海淀区·北科大附中高一月考)如图所示。当金属锤D打击金属片时,A球就水平飞出,B球同时竖直下落,两球同时落到地面。这个实验说明A球( )
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
典例4(2021·甘肃省岷县第二中学高一月考)下列哪个运动是平抛运动( )
A.随电梯一起运动的物体的运动
B.水平抛向空中的细绳的运动
C.水平抛向空中的纸片的运动
D.水平抛向空中的铅球的运动
典例5(2021·安徽省定远县第三中学高一月考)如下图所示,两倾斜轨道完全相同,放在同一竖直面内,末端水平且上下对齐,A球和B球从两轨道的相同位置同时由静止释放,A球过轨道末端后水平抛出,B球过轨道末端后沿水平地面前进,A球落地瞬间与B球发生碰撞,不计两球运动过程中的阻力。该实验现象说明了( )
A.A、B两球的运动是完全相同的
B.A球在空中做平抛运动
C.A球在空中时水平分运动是匀速直线运动
D.A球在空中时竖直分运动是自由落体运动
典例6(2021·全国高一课时练习)(多选)如图所示,用细线悬吊于O点的小球在竖直平面内来回摆动,若摆线突然从悬点脱落,则小球以后的运动可能是( )
A.自由落体运动
B.平抛运动
C.斜上抛运动
D.匀减速直线运动
知识点二:平抛运动的规律
1、基本计算:
①将水平和竖直两个方向联系起来的物理量:飞行时间t(等时性),
取决于下落高度h,与初速度v0无关,。
②位移:
· 水平位移:
· 竖直位移:
· 合位移:大小:
方向:
③速度:
· 水平速度:
· 竖直速度:
· 合速度:大小:
方向:
2、推论:
· 速度改变量:物体在任意相等时间内的速度改变量相同,,方向恒为竖直向下。
· 做平抛运动的物体在时间t内的速度偏转角为α,位移偏转角为θ,则。
· 在平抛运动中,任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。
典例7(2021·北京海淀区·北科大附中高一月考)(多选)一个物体从某一确定的高度以的初速度水平抛出,已知它下落h后时速度为v,那么它的运动时间是( )
A. B. C. D.
典例8(2021·山西太原市·太原五中高一月考)(多选)如图所示,以30m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,打在倾角为30°的斜面上,此时速度方向与斜面夹角为60°,(取g=10m/s2)则( )
A.物体在空中飞行的时间为
B.物体在空中飞行的时间为
C.物体落在斜面上的速度大小为
D.物体落在斜面上的速度大小为60m/s
典例9(2021·新疆昌吉回族自治州第二中学高一月考)在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出,已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s,取g=10m/s2,求:
(1)小球沿水平方向抛出后第0.5s末小球的加速度大小和方向如何;
(2)第2s末时小球下降的竖直高度h;
(3)小球沿水平方向抛出时的初速度大小。
典例10(2021·安徽省蚌埠第三中学高一月考)如图所示,以9.8m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( )(g取9.8m/s2)
A. B.2s C. D.
典例11(2021·东莞市新世纪英才学校高一月考)(多选)以初速度水平抛出的物体,当水平方向的分位移与竖直方向的分位移相等时( )
A.运