内容正文:
第2节 抛体运动
考点精讲
一、平抛运动[来源:学科网]
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(如图)
(1)位移关系
(2)速度关系
(3)飞行时间
t=,飞行时间取决于下落高度h,与初速度v0无关.
(4)水平射程
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.
(5)落地速度
v=,所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关.
=,以θ表示落地时速度与x轴正方向间的夹角,有tan θ==
(6)速度改变量
因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图所示.
5.两个重要推论
(1)做平抛(或类平抛)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,如图甲中A点和B点所示.
甲 乙
(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则tan θ=2tan α,如图乙所示.
二、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
斜抛运动可以看做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)运动的合运动.
4.基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)
(1)水平方向:v0x=v0cos_θ,F合x=0.
(2)竖直方向:v0y=v0sin_θ,F合y=mg.
题组1 平抛运动
1.关于平抛运动,下列说法正确的是 ( )
A.平抛运动是变加速曲线运动
B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.速度变化仅在竖直方向上
D.任意相等时间内速度的变化量相等
2.物体在做平抛运动的过程中,在相等的时间内,下列物理量相等的是( )
A.速度的增量 B.加速度 C.位移 D.平均速度
3.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[来源:Z§xx§k.Com]
B.b和c的飞行时间相同[来源:学科网ZXXK]
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
4. 如图所示,将小球从空中的A点以速度v水平向右抛出,不计空气阻力,小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的B点.若使小球的落地点位于挡板和B点之间,下列方法可行的是( )
A.在A点将小球以小于v的速度水平抛出
B.在A点将小球以大于v的速度水平抛出
C.在A点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出
D.在A点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出
5.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏。如图所示,某小孩和大人直立在界外,在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环,并恰好套中前方同一物体。假设圆环的运动可以视为平抛运动,则( )
A.大人抛出的圆环运动的时间较短
B.大人应以较小的速度抛出圆环
C.小孩抛出的圆环发生的位移较大
D.小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量较小
6.将一只小球水平抛出,小球在空中依次飞过1号、2号、3号三个完全相同的窗户,图中曲线为小球在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是( )
A.小球通过3号窗户所用的时间最长
B.小球通过1号窗户所用的时间最长
C.小球通过3个窗户的时间是相同的
D.3个窗户所截得的小球运动轨迹相同
7.(多选) 如图所示,从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上,当抛出的速度为v1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1;当抛出速度为v2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2,则( )
A.当v1>v2时,α1>α2
B.当v1>v2时,α1<α2
C.无论v1、v2关系如何,均有α1=α2
D.α1、α2的大小与斜面的倾角θ有关
8. 如图所示,从倾角为θ的斜面上的A点以初速度v0水平抛出一个物体,物体落在斜面上的B点,不计空气阻力.求:
(1)抛出后经多长时间物体与斜面间距离最大?
(2)A、B间的距离为多少?
题组2 斜抛运动
1.斜抛运动与平抛运动相比较,正确的是( )
A.斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动
B.都是加速度逐渐增大的曲线运动
C.平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛运动是速度一直减