内容正文:
复习专题三 抛体运动规律
——精剖细解细复习讲义
知识点1:抛体运动
曲线运动类型
平抛运动
斜抛运动
类平抛运动
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。
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。
在水平方向上不受力,维持初速度不变;在竖直方向上,存在一个恒力(区别于平抛运动的重力)。
图示
运动规律
水平方向:做匀速直线运动,速度:vx=v0,位移:x=v0t;
竖直方向:做自由落体运动,速度:vy=gt,位移:y=gt2;合速度:v==,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ==。
水平方向:速度公式:vx=v0x=v0cos θ;位移公式:x=v0cos θ·t。
竖直方向:速度公式:vy=v0y-gt=v0sin θ-gt,位移公式:y=v0sin θ·t-gt2。
在初速度v0方向做匀速直线运动,在合力方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=。
重要结论
做平抛运动的物体任一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。速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ。
当vy=0时,v=v0x=v0cos θ,物体到达最高点hmax==。
做类平抛运动的物体任一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。速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ。
1、平抛运动在斜面上的两种类型
方法
内容
斜面
总结
分解速度
水平:vx=v0
竖直:vy=gt
合速度:
v=
分解速度,构建速度三角形
分解位移
水平:x=v0t
竖直:y=gt2
合位移:s=
分解位移,构建位移三角形
2、平抛运动物理量的求解
飞行时间
由t=知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关。
水平位移
x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关。
落地速度
v==,以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角,有tan θ==,所以落地速度只与初速度v0和下落高度h有关。
速度变化
水平方向做匀速直线运动,竖直方向的速度vy=gt,从抛出点看,每隔∆t时间的速度的矢量关系如下图所示。任意相等时间间隔∆t内的速度改变量均竖直向下,则有:∆v=∆vy=g∆t。
3、多体平抛问题
两物体同时从同一高度(或同一点)抛出
两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动。
两物体同时从不同高度抛出
两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定。
两物体从同一点先后抛出
两物体竖直高度差随时间均匀增大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动。
知识点2:平抛运动的求解技巧
如果知道速度的大小或方向,应首先考虑分解速度。
如果知道位移的大小或方向,应首先考虑分解位移。
两种分解方法:①沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动;②沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的匀减速运动。
知识点3:类平抛运动的求解技巧
常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性。
特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为ax、ay,初速度v0分解为vx、vy,然后分别在x、y方向列方程求解。
根据物体受力特点和运动特点判断情景是否属于类平抛运动问题;
根据情景求出物体运动的加速度;
根据具体问题选择常规分解法还是特殊分解法将运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动。
一、单选题
1.某同学在一次立定投篮练习中,在距离水平地面高为1.95m处将篮球(视为质点)投出,篮球恰好垂直击中距离地面高为3.2m的篮板上,篮球被水平弹回后,又恰好击中自己的双脚(视为质点),篮球抛出点和双脚可认为在同一竖直线上,不计空气阻力,则篮球撞击篮板前后瞬间的速度大小之比为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,从一根空心光滑竖直钢管A上端边缘,沿直径方向向管内水平抛入一钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰后,水平速度反向,竖直速度不变,不计空气阻力),若换一根等高但较粗的光滑竖直钢管B,用同样方法抛入此钢球,则钢球( )
A.在A管中的运动时间长 B.在B管中的运动时间长
C.在两管中的运动时间一样长 D.在两管中的运动时间无法比较
3.3月15日,2023年全国室内田径锦标赛在天津团泊体育中心室内田径馆开赛。在首日比赛中,黑龙江老将高兴龙凭借最后一