内容正文:
第2讲 抛体运动的规律及其应用
——划重点之精细讲义系列
知识点1:平抛运动
1.定义
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.
2.性质
加速度为重力加速度的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.
3.方法
平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动.
4.基本规律
(1)位移关系
(2)速度关系
(3)轨迹方程:y=x2
知识2:斜抛运动
1.定义
将物体以v沿斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动.
2.性质
加速度为重力加速度的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.
3.研究方法
斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动.
4.基本规律
(1)水平方向:v0x=v0cos θ,F合x=0.
(2)竖直方向:v0y=v0sin θ,F合y=mg.
(1)平抛、斜抛运动都是匀变速运动.
(2)在平抛、斜抛运动中,相同时间内速度的变化量相同,Δv=gΔt,但速率的变化量不相同.
【典例1】(多选)对平抛运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动
B.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的
C.平抛运动可以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
D.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
【典例2】关于平抛运动的叙述,下列说法不正确的是( )
A.平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B.平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
C.平抛运动的速度大小是时刻变化的
D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
【典例3】做斜抛运动的物体,到达最高点时( )
A.速度为零,加速度向下
B.速度为零,加速度为零
C.具有水平方向的速度和竖直向下的加速度
D.具有水平方向的速度和加速度
【典例4】(多选)在水平地面上M点的正上方某一高度处,将S1球以初速度v1水平向右抛出,同时在M点右方地面上N点处,将S2球以初速度v2斜向左上方抛出,两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中( )
A.初速度大小关系为v1=v2
B.速度变化量相等
C.水平位移相等
D.都不是匀变速运动
【典例5】(多选)如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是( )
A.球的速度v等于L
B.球从击出至落地所用时间为
C.球从击球点至落地点的位移等于L
D.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
考点1:平抛运动基本规律的理解
①飞行时间
t= ,取决于下落高度h,与初速度v0无关.
②水平射程
x=v0t=v0,由平抛初速度v0和下落高度h共同决定.
③速度变化
Δv=Δvy=gΔt,任意相等的时间间隔内速度变化量相等,方向竖直向下.如图所示
四、两个推论
1.做平抛运动的物体,在任一位置(x,y)的瞬时速度反向延长线与x轴交点A的横坐标为,如图所示.
2.做平抛运动的物体,在任一位置速度偏向角α与位移偏向角θ的关系:tanα=2tanθ.
【典例1】(多选)如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( )
A.a的飞行时间比b的长
B.b和c的飞行时间相同
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
【典例2】(多选)如图,从半径为R=1 m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球,经t=0.4 s小球落到半圆上,已知当地的重力加速度g=10 m/s2,则小球的初速度v0可能为( )
A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.4 m/s
考点2:平抛规律的应用——“平抛+斜面”类问题
①对着斜面抛
方法
示意图
时间
总结
分解速度
对着斜面抛
如图,vy=gt,tan θ==,故t=
分解速度,构建速度三角形
②顺着斜面抛
方法
示意图
时间
总结
分解位移
顺着斜面抛
如图,x=v0t,y=gt2,而tan θ=,联立得t=
分解位移,构建位移三角形
【典例1】(多选)(2013·上海高考)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出( )
A.轰炸机的飞行高度
B.轰炸机的飞行速度
C.炸弹的飞行时间
D.炸弹投出时的动能
【典例2】(多选)倾角为θ的斜面静止在水平面上,在斜面上的A点以v0的初速度水平抛出一小