内容正文:
零起点考大学
物 理
1
专题四 曲线运动
第二课时 平抛运动
2
平抛运动
平抛运动的基本内容
一
平抛运动的规律
二
与斜面相关的平抛运动
三
斜抛运动
四
考点2:平抛运动
1.平抛运动
定义:水平抛出的只在 作用下的运动。
性质:平抛运动是加速度为 的 运动,轨迹是抛物线。
研究方法:化曲为直。
重力
平抛运动是曲线运动
重力加速度
匀变速曲线
水平方向的匀速直线运动
竖直向的匀加速直线运动
化曲为直
运动分解
一、平抛运动的基本内容
考点2:平抛运动
v
C
O
t
θ
vx
vy
x
y
v0
vy
1.平抛运动的速度
水平方向:做匀速直线运动
竖直方向:做自由落体运动
合速度:
速度的方向:
vx=v0
vy=gt
二、平抛运动的规律
以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x轴,以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系,则
考点2:平抛运动
C(x,y)
O
x
y
v0
α
x
y
s
2.平抛运动的位移
水平方向位移:
竖直方向位移:
合位移:
位移的方向:
x=v0t
y = gt2/2
考点2:平抛运动
3.平抛运动的两个推论
v
O
x
y
θ
vx
vy
v0
α
x
y
P
C(x,y)
s
(2)速度方向的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点。
(1)由
得:
考点2:平抛运动
方法 内容 斜面 总结
分解速度 水平:vx=v0
竖直:vy=gt
合速度: 分解速度,构建速度三角形
分解位移 水平:x=v0t
竖直:y=gt2/2
合位移: 分解位移,构建位移三角形
三、与斜面相关联的平抛运动
考点2:平抛运动
四、斜抛运动
1.定义:
将物体以初速度v0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:
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。
3.研究方法:
运动的合成与分解。
①水平方向:匀速直线运动;
②竖直方向:匀变速直线运动。
考点2:平抛运动
以斜抛运动的抛出点为坐标原点O,水平向右为x轴的正方向,竖直向上为y轴的正方向,建立如图所示的平面直角坐标系xOy。
初速度可以分解为
在水平方向,物体的速度和位移分别为
在竖直方向,物体的速度和位移分别为
【解析】AB.排球在竖直方向做自由落体运动,根据自由落体运动公式h = gt2,可得飞行时间t = ,因为排球从同一高度抛出,且落在同一水平面上,所以下落高度h相同,故三次飞行的时间相等,即ta =tb = tc,故AB错误;CD. 排球在水平方向做匀速直线运动,根据匀速直线运动公式x =v0t,可得初速度v0 =,由题图可知,排球的水平位移关系为xa <xb <xc ,且已知飞行时间t相等,所以初速度满足va <vb <vc ,故C 正确,D错误。故选C。
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1.(2026江苏卷)如图所示,小明跳起从同一高度将排球水平击出三次,排球分别落于a、b、c 三点,不计空气阻力,关于该过程,下列说法正确的是 ( )
A. 排球的飞行时间满足ta > tb > tc
B. 排球的飞行时间满足ta < tb < tc
C. 排球的初速度满足va < vb < vc
D. 排球的初速度满足va = vb =vc
C
即学即练
2.(2022全国甲卷)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光。某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3∶7.重力加速度大小g取10 m/s2,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
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【解析】频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光,每相邻两个球之间被删去3个影像,故相邻两球的时间间隔为。设抛出瞬间小球的速度为v0,每相邻两球间的水平方向上位移为x,竖直方向上的位移分别为y1、y2,根据平抛运动位移公式有x=v0t,
令y1=y,则,
已标注的线段s1、s2分别为、
则有 =3∶7,整理得,
故在抛出瞬间小球的速度大小为
。
知识拓展
做平抛运动的物体在水平方向上做匀速运动,在竖直方向上做自由落体运动。
物体做平抛运动的时间由物体被抛出点的高度决定;
物体的水平位移由物体被抛出点的高度和物体的初速度共同决定。
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3.滑雪比赛惊险刺激,如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻力,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g取10 m/s2。求:
(1)A点与O点的距离L;
(2)运动员离开O点时的速度大小;
(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间。
【解析】(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有
(2)设运动员离开O点时的速度为v0,运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动,
有,即
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4.滑雪比赛惊险刺激,如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,不计空气阻力,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g取10 m/s2。求:
(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间。
(3)解法一:运动员的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动(初速度为v0cos 37°、加速度为gsin 37°)和垂直斜面方向的类竖直上抛运动(初速度为v0sin 37°、加速度为gcos 37°)。
当垂直斜面方向的速度减为零时,运动员离斜坡距离最远,
有v0sin 37°=gcos 37°·t,
解得t=1.5 s。
解法二:运动员从O点飞出到离斜坡距离最远时,运动员的速度与斜坡OA平行,
故有,解得t=1.5 s。
【答案】(1)75 m (2)20 m/s (3)1.5 s
知识拓展
斜面上的平抛问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。
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