高一物理曲線運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)

1、第1講 曲線運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)自主學(xué)習(xí)回顧知識(shí)點(diǎn)一 曲線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)梳理1運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)的速度：曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是在曲線上某點(diǎn)的 方向，是時(shí)刻 的，具有加速度，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是 運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)2物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1)從動(dòng)力學(xué)角度看，如果物體所受合外力方向跟物體的 方向不在同一條直線上，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)(2)從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看，就是加速度方向與 方向不在同一條直線上經(jīng)常 研究的曲線運(yùn)動(dòng)有平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)3運(yùn)動(dòng)的合成與分解已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)稱為運(yùn)動(dòng)的 ；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)稱為運(yùn)動(dòng) 的 兩者互為逆運(yùn)算在對(duì)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析時(shí)，可以根據(jù) 分解，也可以采用正

2、交分解4遵循的法則運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量，即 、 、 的合成與分解，由于它們都是矢量，故遵循 要點(diǎn)深化1物體做曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)物體所受合外力與速度方向不在一條直線上，且指向軌跡的凹側(cè)2不同運(yùn)動(dòng)類型的分類分析軌跡分類條件直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)F合0勻變速直線運(yùn)動(dòng)F合為恒力不等于零且與速度同線非勻變速直線運(yùn)動(dòng)F合為變力且與速度同線曲線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)F合0為恒力與速度不同線非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)F合0為變力與速度不同線3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系（1）等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)同時(shí)開(kāi)始，同時(shí)結(jié)束. （2）獨(dú)立性：物體在任何一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，都按其本身規(guī)律進(jìn)行，不會(huì)

3、因?yàn)槠渌较虻倪\(yùn)動(dòng)是否存在而受影響.（如河水流速變化不影響渡河時(shí)間） （3）等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果.針對(duì)訓(xùn)練圖4111如圖411所示，平面直角坐標(biāo)系xOy與水平面平行，在光滑水平面上一做勻速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)以速度v通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，速度方向與x軸正方向的夾角為，與此同時(shí)給質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy.則此后()A因?yàn)橛蠪x，質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動(dòng)B如果FyFx，質(zhì)點(diǎn)相對(duì)原來(lái)的方向向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)C如果FyFxtan ，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)D如果FxFycot ，質(zhì)點(diǎn)相對(duì)原來(lái)的方向向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)二 平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)梳理1定義：水平方向

4、拋出的物體只在 作用下的運(yùn)動(dòng)2性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的 曲線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是 3平拋物體運(yùn)動(dòng)條件：(1)v00，沿 ，(2)只受 作用圖4134研究方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解把平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的 運(yùn)動(dòng)和豎直方向的 運(yùn)動(dòng)5運(yùn)動(dòng)規(guī)律以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平初速度v0方向?yàn)閤軸正方向，豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向，建立如圖412所示的坐標(biāo)系，則平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下表水平方向vxv0x .豎直方向vy y . 合運(yùn)動(dòng)合速度：vt 合位移：s合速度與水平方向的夾角tan 合位移與水平方向的夾角tan 圖413要點(diǎn)深化1平拋運(yùn)動(dòng)的主要特點(diǎn)有哪些？(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量相

5、等由vgt，速度的變化必沿豎直方向，如圖413所示(2)物體由一定高度做平拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度決定，與初速度無(wú)關(guān)，由公式，可得t；落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離xv0t，由水平速度和下落時(shí)間共同決定(3)水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)存在，互不影響，具有獨(dú)立性2平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論圖414推論：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則tan 2tan . 證明：如圖414所示，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：， 所以圖415推論：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)證明：如圖4

6、15所示，設(shè)平拋物體的初速度為v0，從原點(diǎn)O到A點(diǎn)的時(shí)間為t，A點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)，B點(diǎn)坐標(biāo)為(x，0)，則，又，解得.即末狀態(tài)速度方向的反向延長(zhǎng)線與x軸的交點(diǎn)B必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn)特別提醒(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，但其合速度大小并不隨時(shí)間均勻增加 (2)速度矢量和位移矢量與水平方向的夾角關(guān)系為tan，不能誤認(rèn)為。針對(duì)訓(xùn)練圖4162如圖416所示，一同學(xué)在玩闖關(guān)類的游戲，他站在平臺(tái)的邊緣，想在2 s內(nèi)水平跳離平臺(tái)后落在支撐物P上，人與P的水平距離為3 m，人跳離平臺(tái)的最大速度為6 m/s，則支撐物距離人的豎直高度可能為()A1 m B9 m C17 m D20 m解題思路探究圖417題型1

7、 運(yùn)動(dòng)的合成與分解【例1】 一快艇要從岸邊某一不確定位置處到達(dá)河中離岸邊100 m遠(yuǎn)的一浮標(biāo)處，已知快艇在靜水中的速度vx圖象和流水的速度vy圖象如圖417甲、乙所示，則()A快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線B快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線C能找到某一位置使快艇最快到達(dá)浮標(biāo)處的時(shí)間為20 sD快艇最快到達(dá)浮標(biāo)處經(jīng)過(guò)的位移為100 m418變式訓(xùn)練11 現(xiàn)在城市的滑板運(yùn)動(dòng)非常流行在水平地面上一名滑板運(yùn)動(dòng)員雙腳站在滑板上以一定速度向前滑行，在橫桿前起跳并越過(guò)桿，從而使人與滑板分別從桿的上下通過(guò)，如圖418所示假設(shè)人和滑板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的各種阻力忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員能順利完成該動(dòng)作，最終仍落在滑板原來(lái)的位置上要使這個(gè)表演成功

8、，運(yùn)動(dòng)員除了跳起的高度足夠外，在起跳時(shí)雙腳對(duì)滑板作用力的合力方向應(yīng)該()A豎直向下 B豎直向上 C向下適當(dāng)偏后 D向下適當(dāng)偏前圖41912一物體在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng)，在相互垂直的x方向和y方向上的分運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖419所示關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)C物體運(yùn)動(dòng)的初速度大小是5 m/sD物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小是5 m/s2題型2 平拋規(guī)律的應(yīng)用圖4110【例2】 如圖4110所示，從傾角為的足夠長(zhǎng)的斜面頂端P以速度v0拋出一個(gè)小球，落在斜面上某處Q點(diǎn)，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角，若把初速度變?yōu)?v0，則()A空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)

9、間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B夾角將變大CPQ間距一定大于原來(lái)間距的3倍D夾角與初速度大小無(wú)關(guān)變式訓(xùn)練21如圖4111所示，三個(gè)小球從同一高處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O是O在水平面上的射影點(diǎn)，且O AABBC135.若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確關(guān)系是() 圖4111Av1v2v3135B三個(gè)小球下落的時(shí)間相同 C三個(gè)小球落地的速度相同D三個(gè)小球落地的動(dòng)能相同題型3 類平拋運(yùn)動(dòng)【例3】 在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m1 kg的質(zhì)點(diǎn)以速度v010 m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)原點(diǎn)后受一沿y軸正方向(豎直方向)的恒力F15 N作用，直線OA與x軸成37°，如圖4112所示曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖(g取10 m/s2，sin 37°，cos 37°0.8)，求：圖4112(1)如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線OA相交于P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及P點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大小思考與討論若例3中xy坐標(biāo)平面在光滑水平面內(nèi)，(1)、(2)兩問(wèn)的答案又如何呢？變式訓(xùn)練圖411331如圖4113所示，兩個(gè)傾角分別為30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等，有三個(gè)完全相同的小球a、b、c.開(kāi)始均靜止于斜面同一高度處，其中b小球在兩斜面之間若同時(shí)釋放a、b