内容正文:
金版教程 高考科学复习解决方案 物理
第讲 抛体运动
[教材阅读指导]
(对应人教版必修第二册相关内容及问题)
第五章第4节阅读“平抛运动的速度”这一部分内容,思考要使物体做平抛运动,应该保证什么前提?平抛运动是匀变速运动吗?
提示:初速度沿水平方向,只受重力;平抛运动是匀变速曲线运动,a=g。
第五章第4节[思考与讨论],试导出斜抛物体运动的轨迹表达式。
提示:由x=v0cos θ·t和y=v0sin θ·t-gt2,得:y=x tan θ-x2。
第五章第4节[练习与应用]T4。
提示:(1)水平分速度:,竖直分速度:gt。
(2)以水平方向的位移x和竖直方向的位移y分别为轴建立直角坐标系,则代表物体运动轨迹的关系式为y=x。运动轨迹是一条与竖直方向夹角θ满足tanθ=的斜向下的直线。
第五章[复习与提高]A组T7。
提示:设A、B间距离为L,
L cos 30°=v0t
L sin 30°=gt2
联立得:v0=10 m/s,t=2 s。
设运动员在空中距坡面最远时经历时间为t′,则
v0sin 30°=g cos 30°·t′
t′==1 s
离坡面的最大距离d=t′= m。
第五章[复习与提高]B组T2。
提示:设水从管口落到地面的时间为t,竖直方向的位移为h,水平方向的位移为L,则有h=gt2,L=vt,联立得v=L 。设管口直径为D,每秒排污体积V=πv= 。
可见,需要测量D、L、h。
物理观念 抛体运动
1.定义:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这时的运动叫作抛体运动。
2.运动的性质:加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
3.分类
(1)平抛运动
①定义:初速度沿水平方向的抛体运动。
②条件:a.v0≠0,且沿水平方向;b.只受重力的作用。
(2)斜抛运动
①定义:物体被抛出时的速度v0不沿水平方向,而是斜向上方或斜向下方的抛体运动。
②条件:a.v0≠0,且沿斜向上方或斜向下方;b.只受重力的作用。
物理观念 抛体运动的基本规律
1.平抛运动
(1)研究方法: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。
(2)基本规律(如图所示)
①速度关系
②位移关系
③轨迹方程:y=x2。
2.斜抛运动
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竖直上抛或竖直下抛运动(以斜向上抛为例,如图所示)。斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
一 堵点疏通
1.以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。( )
2.做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大。( )
3.做平抛运动的物体,在任意相等的时间内速度的变化量相同。( )
4.平抛运动的时间由高度决定。( )
5.平抛运动是匀变速曲线运动,速度不断变大。( )
6.斜抛运动是匀变速曲线运动。( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.√
二 对点激活
1. (人教版必修第二册·第五章第3节[参考案例]改编)(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤击打弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.两球应完全相同,质量大、体积小
B.两球会同时落地
C.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
答案 ABC
解析 小锤击打弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动。A球在竖直方向上的运动情况与B球相同,也做自由落体运动,因此两球同时落地,B正确;实验时,为控制变量并减小空气阻力影响,两球应完全相同,且质量大、体积小,并应该改变两球的初始高度及击打力度,从而得出普遍结论,故A、C正确;本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质,D错误。
2.(人教版必修第二册·第五章第4节[例题1]改编)将一个物体以10 m/s的速度从20 m的高度水平抛出(不计空气阻力,取g=10 m/s2),下列说法正确的是( )
A.落地时间为2 s
B.落地时速度为20 m/s
C.落地时速度方向与水平地面夹角的正切值为
D.物体的位移为20 m
答案 A
解析 由h=gt2得t= =2 s,故A正确;落地时竖直分速度vy=gt=20 m/s,落地速度为v= =10 m/s,故B错误;落地时速度方向与水平地面夹角的正切值tan θ==2,故C错误;物体的水平位移x=v0t=20 m,位移为s==20 m,故D错误。
考点一 平抛运动的基本规律
[科学思维梳理]
1.关于平抛运动必须掌握的四个物理量
物理量
相关分析
飞行时间(t)
t= ,飞行时间取决于下落高度h,与初速度v0无关
水平射程(x)
x=v0t=