第五章第四节 抛体运动的规律-2023-2024学年高一物理精剖细解讲义（人教版2019必修第二册）

第五章第四节 抛体运动的规律 ——精剖细解学习讲义 知识点：抛体运动的规律 1、平抛运动 定义：以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动。 性质：平抛运动是加速度为g的匀加速曲线运动，其运动轨迹是抛物线。 平抛运动的条件： v0≠0，沿水平方向；只受重力作用。 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。 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； 合速度为即，方向：v与水平方向夹角为，即。 合位移为即，S与水平方向夹角为，即。 运动图示： 重要推论：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。 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。 平抛运动的分解技巧：①如果知道速度的大小或方向，应首先考虑分解速度；②如果知道位移的大小或方向，应首先考虑分解位移。 平抛运动的分解方法：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。 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 在斜面上以不同的初速度水平抛出的物体，若落点仍在斜面上，则存在以下规律： ①物体竖直位移与水平位移之比是同一个常数，这个常数等于斜面倾角的正切值； ②物体的运动时间与初速度成正比； ③物体落在斜面上，位移方向相同，都沿斜面方向； ④物体落在斜面上时的速度方向平行；由推论tanα＝2tanθ知，物体落回斜面的速度方向取决于斜面倾角，与初速度的大小无关； ⑤当物体的速度方向与斜面平行时，物体离斜面的距离最远。 1．“春风尔来为阿谁，蝴蝶忽然满芳草”随着气温的不断回升，各个公园都展现出春意盎然的盛景，人们纷纷走出家门，游玩踏青，在公园里，套圈是一项很受欢迎的游戏，规则要求每次从同一位置水平抛出圆环，套住与圆环中心水平距离为3.5m的15cm高的竖直水瓶（宽度忽略不计），即可获得奖品。一身高1.6m的同学从距地面1.4m高度水平抛出圆环，圆环半径为20cm，设圆环始终水平，则要想套住水瓶，他水平抛出的速度可能为（g=10m/s2）（　　）    A．6.5m/s B．7.0m/s C．7.5m/s D．8.0m/s 2．沿水平方向抛出两个小球A、B，两球相遇于空中的P点，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，最终两小球落在水平地面上，关于两个小球的运动，下列说法正确的是（　　）    A．在空中运动时小球A的速度变化率小于小球B的速度变化率 B．在空中运动时小球A的运动时间小于小球B的运动时间 C．抛出A球的初速度小于抛出B球的初速度 D．小球A、B落地时的速度相同 3．在某学校举办的娱乐活动中，一教师在投掷飞镖比赛的预投中，他站在投镖线上从同一点C处水平抛出多个飞镖，结果以初速度vA投出的飞镖打在A点，以初速度vB投出的飞镖打在B点，始终没有打在竖直标靶的中心O点，如图所示。为了能把飞镖打在标靶的中心O点，则他在正式比赛中，可采取的措施是（忽略空气阻力）（　　）    A．投掷飞镖的初速度比打在A点的飞镖的初速度vA大些 B．投掷飞镖的初速度比打在B点的飞镖的初速度vB小些 C．保持初速度vA不变，降低抛出点C的高度 D．保持初速度vB不变，降低抛出点C的高度 4．某同学设计一个测定平抛运动初速度的实验装置，设计示意图如图所示。O点是小球抛出点，在O点有一个点光源。在抛出点的正前方，竖直放置一块毛玻璃，紧贴毛玻璃有一把竖直放置的刻度尺。当小球抛出后，在毛玻璃上有小球的投影。毛玻璃右边用频率为30Hz的频闪相机，拍摄投影的照片。照片上有三个连续投影点A、B、C，由刻度尺读出A、B间距离为h1 = 5cm，B、C间距离为h2未读出。测得图中O点与毛玻璃水平距离L = 1.5m。则（   ） A．h1 > h2 B．小球在毛玻璃上的投影像点做加