高三物理平拋物體的運動規(guī)律及其應(yīng)用

1、平拋物體的運動規(guī)律及其應(yīng)用平拋物體的運動規(guī)律及其應(yīng)用 知識目標(biāo)：握平拋運動的條件、性質(zhì)、運動規(guī)律和公式，并會根據(jù)運動的獨立性質(zhì)解決有關(guān)平拋運動的問題。 能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的實驗、觀察能力，運用邏輯思維方式進行判斷、分析、解決有關(guān)物理問題的能力。 情感目標(biāo)：滲透物理方法（實驗的方法、辯證的思維的方式和方法）的教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、探索知識的精神,從而激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。 重點：平拋運動的研究方法、性質(zhì)和規(guī)律，并用有關(guān)規(guī)律解決具體問題。 難點：平拋運動的研究方法及運動規(guī)律。1 1性質(zhì)：是加速度為重力加速度性質(zhì)：是加速度為重力加速度g g的勻變速曲線運動，軌的勻變速曲線運動，軌跡是跡是 水平方向

2、和豎直方向的兩個分水平方向和豎直方向的兩個分運動同時存在，互不影響，具有獨立性運動同時存在，互不影響，具有獨立性2 2條件條件( (同時滿足同時滿足) )(1)(1)v v0 000，沿水平方向，沿水平方向(2)(2)只受重力作用只受重力作用一條拋物線一條拋物線一、平拋運動的性質(zhì)和條件一、平拋運動的性質(zhì)和條件1 1研究方法：運動的合成與分解，將平拋運動分解研究方法：運動的合成與分解，將平拋運動分解為水平方向的為水平方向的 運動和豎直方向的運動和豎直方向的 運動分別研究兩個分運動的規(guī)律，必要運動分別研究兩個分運動的規(guī)律，必要時再用運動合成方法進行合成時再用運動合成方法進行合成2 2運動規(guī)律：設(shè)平

3、拋運動的初速度為運動規(guī)律：設(shè)平拋運動的初速度為v v0 0，建立坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系如圖所示：系如圖所示：勻速直線勻速直線自由落體自由落體二、平拋運動的研究方法和運動規(guī)律二、平拋運動的研究方法和運動規(guī)律gt12gtv t022+xyvv22 20+vg t22+xy0yvvyx0gt2v0gtv例例1 1 (2012福建福建)如圖，置于圓形水平如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R0.5 m，離，離水平地面的高度水平地面的

4、高度H0.8 m，物塊平拋落地過程水平位移，物塊平拋落地過程水平位移的大小的大小s0.4 m設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度摩擦力，取重力加速度g10 m/s2 求：求：(1)物塊做平拋運動的初速度大小物塊做平拋運動的初速度大小v0；(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù).題型一：平拋規(guī)律的應(yīng)用題型一：平拋規(guī)律的應(yīng)用【方法與知識感悟】【方法與知識感悟】平拋運動問題要么分解速度，要么平拋運動問題要么分解速度，要么分解位移，一定能使問題得到解決，只是問題可能會隱分解位移，一定能使問題得到解決，只是問題可能會隱含一定的速度條件或位移

5、條件，要注意挖掘這些條含一定的速度條件或位移條件，要注意挖掘這些條件對平拋運動的分解不是惟一的，可借用斜拋運動的件對平拋運動的分解不是惟一的，可借用斜拋運動的分解方法研究平拋，即要靈活合理地運用運動的合成與分解方法研究平拋，即要靈活合理地運用運動的合成與分解解決曲線運動分解解決曲線運動研究平拋運動的基本思路是：研究平拋運動的基本思路是：1涉及落點問題一般要建立水平位移和豎直位移之間涉及落點問題一般要建立水平位移和豎直位移之間的關(guān)系的關(guān)系2涉及末速度的大小和方向問題的，一般要建立水平涉及末速度的大小和方向問題的，一般要建立水平速度和豎直速度之間的關(guān)系速度和豎直速度之間的關(guān)系3要注意挖掘和利用好合

6、運動、分運動及題設(shè)情景之要注意挖掘和利用好合運動、分運動及題設(shè)情景之間的幾何關(guān)系間的幾何關(guān)系例例2 2 拋體運動在各類體育運動項目中很常見，如乒拋體運動在各類體育運動項目中很常見，如乒乓球運動現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長乓球運動現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長2 2L L、網(wǎng)高網(wǎng)高h h，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力空氣阻力( (設(shè)重力加速度為設(shè)重力加速度為g g) ) 題型二：平拋運動的臨界問題題型二：平拋運動的臨界問題(1)若球在球臺邊緣若球在球

7、臺邊緣O點正上方高度為點正上方高度為h1處以速度處以速度v1水平水平發(fā)出，落在球臺的發(fā)出，落在球臺的P1點點(如圖中實線所示如圖中實線所示)，求，求P1點距點距O點的距離點的距離x1. (2)若球在若球在O點正上方以速度點正上方以速度v2水平發(fā)出，恰好在最高點水平發(fā)出，恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的時越過球網(wǎng)落在球臺的P2點點(如圖中虛線所示如圖中虛線所示)，求，求v2的的大小大小(3)若球在若球在O點正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過點正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣P3處，求發(fā)球點距處，求發(fā)球點距O點的點的高度高度h3. 【思路點撥】

8、【思路點撥】找出軌跡中的幾個關(guān)鍵點，畫出軌跡，確找出軌跡中的幾個關(guān)鍵點，畫出軌跡，確定水平位移和豎直位移是解題的關(guān)鍵定水平位移和豎直位移是解題的關(guān)鍵【方法與知識感悟】【方法與知識感悟】解決有關(guān)臨界問題的實際問題解決有關(guān)臨界問題的實際問題時，首先應(yīng)善于根據(jù)運動情景構(gòu)建物理模型時，首先應(yīng)善于根據(jù)運動情景構(gòu)建物理模型(生活中生活中的許多拋體運動在忽略空氣阻力的情況下都可以看的許多拋體運動在忽略空氣阻力的情況下都可以看作平拋運動，如：乒乓球、排球、鉛球、飛鏢等等作平拋運動，如：乒乓球、排球、鉛球、飛鏢等等物體的運動物體的運動)，分析臨界條件，養(yǎng)成畫圖的良好解題，分析臨界條件，養(yǎng)成畫圖的良好解題習(xí)慣解決

9、本題的兩個關(guān)鍵點為：習(xí)慣解決本題的兩個關(guān)鍵點為：(1)確定臨界軌跡，確定臨界軌跡，并畫出軌跡示意圖并畫出軌跡示意圖(2)找出臨界軌跡所對應(yīng)的水平找出臨界軌跡所對應(yīng)的水平位移和豎直位移位移和豎直位移例例3 3 a a、b b兩質(zhì)點從同一點兩質(zhì)點從同一點O O分別以相同的水平速度分別以相同的水平速度v v0 0沿沿x x軸正方向拋出，軸正方向拋出，a a在豎在豎直平面內(nèi)運動，落地點為直平面內(nèi)運動，落地點為P P1 1，b b沿光滑斜面運動，落沿光滑斜面運動，落地點為地點為P P2 2，P P1 1和和P P2 2在同一在同一水平面上，如圖，不計空氣阻力，則下列說法中正確水平面上，如圖，不計空氣阻力

10、，則下列說法中正確的是的是( () )A Aa a、b b的運動時間相同的運動時間相同B Ba a、b b沿沿x x軸方向的位移相同軸方向的位移相同C Ca a、b b落地時的速度大小相同落地時的速度大小相同D Da a、b b落地時的速度相同落地時的速度相同題型三：類平拋運動問題題型三：類平拋運動問題【思路點撥】【思路點撥】分析物體所受的合外力是否為恒力，分析物體所受的合外力是否為恒力，其方向是否與初速度方向垂直，確定是否為類平拋其方向是否與初速度方向垂直，確定是否為類平拋運動，再將運動分解為沿初速度方向和沿合外力方運動，再將運動分解為沿初速度方向和沿合外力方向處理向處理【答案】【答案】C3

11、. 類平拋運動的求解方法類平拋運動的求解方法(1)常規(guī)分解法：將類平拋運動分解為沿初速度方向常規(guī)分解法：將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和垂直于初速度方向的勻速直線運動和垂直于初速度方向(即沿合力的方即沿合力的方向向)的勻加速直線運動，兩分運動彼此獨立、互不影的勻加速直線運動，兩分運動彼此獨立、互不影響、且與合運動具有等時性響、且與合運動具有等時性. (2)特殊分解法：對于有些問題，可以過拋出點建立特殊分解法：對于有些問題，可以過拋出點建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，將加速度分解為適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，將加速度分解為ax、ay，初速度，初速度v0分解為分解為vx、vy，然后分別在，然后分別在x、

12、y方向列方程求解方向列方程求解. 4. 類平拋運動問題的求解思路類平拋運動問題的求解思路(1)根據(jù)物體受力特點和運動特點判斷該問題屬于根據(jù)物體受力特點和運動特點判斷該問題屬于類平拋運動問題類平拋運動問題. (2)求出物體運動的加速度求出物體運動的加速度. (3)根據(jù)具體問題選擇用常規(guī)分解法還是特殊分解根據(jù)具體問題選擇用常規(guī)分解法還是特殊分解法求解法求解. 1做平拋運動的物體，每秒的速度增量總是做平拋運動的物體，每秒的速度增量總是( )A大小相等，方向相同大小相等，方向相同B大小不等，方向不同大小不等，方向不同C大小相等，方向不同大小相等，方向不同D大小不等，方向相同大小不等，方向相同【解析】【

13、解析】因為平拋運動的運動性質(zhì)為勻變速曲線運動，其加因為平拋運動的運動性質(zhì)為勻變速曲線運動，其加速度是恒定不變的，即速度的變化率是恒定不變的，再根據(jù)速度是恒定不變的，即速度的變化率是恒定不變的，再根據(jù)平拋運動的特點：水平方向做勻速運動，豎直方向做自由落平拋運動的特點：水平方向做勻速運動，豎直方向做自由落體運動，合外力為重力，合加速度為重力加速度，故每秒速體運動，合外力為重力，合加速度為重力加速度，故每秒速度的增量大小恒定不變，方向沿豎直方向度的增量大小恒定不變，方向沿豎直方向A選項正確選項正確A*2.如圖，從傾角為如圖，從傾角為的足夠長的的足夠長的斜面頂端水平拋出一個小球，斜面頂端水平拋出一個小

14、球，小球落在斜面上某處關(guān)于小球小球落在斜面上某處關(guān)于小球落在斜面上時的速度方向與斜面的夾角落在斜面上時的速度方向與斜面的夾角，下列說法，下列說法正確的是正確的是( )A夾角夾角不可能等于不可能等于90B夾角夾角隨初速度增大而增大隨初速度增大而增大C夾角夾角隨初速度增大而減小隨初速度增大而減小D夾角夾角與初速度大小無關(guān)與初速度大小無關(guān)AD3在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m1 kg的質(zhì)點以速度的質(zhì)點以速度v010 m/s沿沿x軸正方向運動，經(jīng)過原點后軸正方向運動，經(jīng)過原點后受一沿受一沿y軸正方向上的水平恒力軸正方向上的水平恒力F15 N作用，直線作用，直線OA與與x軸成軸成37，

15、如圖所示曲，如圖所示曲線為質(zhì)點的軌跡圖線為質(zhì)點的軌跡圖(g取取10 m/s2，sin370.6，cos370.8)，求：，求：(1)如果質(zhì)點的運動軌跡與直線如果質(zhì)點的運動軌跡與直線OA相交于相交于P點，質(zhì)點從點，質(zhì)點從O點到點到P點所經(jīng)歷的時間以及點所經(jīng)歷的時間以及P點的坐標(biāo)；點的坐標(biāo)；(2)質(zhì)點經(jīng)過質(zhì)點經(jīng)過P點的速度大小點的速度大小【鞏固基礎(chǔ)】【鞏固基礎(chǔ)】D2平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點：點：水平方向做勻速直線運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動為了豎直方向做自由落體運動為了研究平拋物體的運動，可進行如下實驗：如圖所示，研究平拋物體的運動，可

16、進行如下實驗：如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時球就水平飛出，同時B球被球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面這個實松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面這個實驗驗( )A只能說明上述規(guī)律中的第只能說明上述規(guī)律中的第條條 B只能說明上述規(guī)律中的第只能說明上述規(guī)律中的第條條C不能說明上述規(guī)律中的任何一條不能說明上述規(guī)律中的任何一條 D能同時說明上述兩條規(guī)律能同時說明上述兩條規(guī)律B 【解析】【解析】本實驗只能驗證平拋運動在豎直方向是自本實驗只能驗證平拋運動在豎直方向是自由落體運動，不能驗證平拋運動的水平運動是勻速由落體運動，不能驗證平拋運動的水平運動是勻

17、速直線運動直線運動 *3.取稍長的細桿，其一端固定一枚取稍長的細桿，其一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛做一個尾翼，鐵釘，另一端用羽毛做一個尾翼，做成做成A、B兩只飛鏢，將一軟木板掛兩只飛鏢，將一軟木板掛在豎直墻壁上，作為鏢靶在離墻在豎直墻壁上，作為鏢靶在離墻壁一定距離的同一處，將它們水平壁一定距離的同一處，將它們水平擲出，且拋出時細桿成水平狀態(tài)，不計空氣阻力及飛擲出，且拋出時細桿成水平狀態(tài)，不計空氣阻力及飛鏢的插入時間，兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖所示鏢的插入時間，兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)側(cè)視圖視圖)則下列說法中正確的是則下列說法中正確的是( )AB鏢到達靶時的速度方向與鏢到達靶時的速度

18、方向與A鏢到達靶時的速度方鏢到達靶時的速度方向相同向相同BA鏢擲出時的初速度比鏢擲出時的初速度比B鏢擲出時的初速度大鏢擲出時的初速度大CB鏢的運動時間比鏢的運動時間比A鏢的運動時間長鏢的運動時間長DA鏢的質(zhì)量一定比鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大鏢的質(zhì)量大BC*4.如圖所示，斜面上有如圖所示，斜面上有a、b、c、d四個點，四個點，abbccd，從，從a點以點以初動能初動能Ek0水平拋出一個小球，水平拋出一個小球，它落在斜面上的它落在斜面上的b點，動能為點，動能為 Ek；若小球從；若小球從 a 點以點以初動能初動能 2Ek0水平拋出，不計空氣阻力，則下列判水平拋出，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是斷正

19、確的是( )A小球可能落在小球可能落在d點與點與c點之間點之間 B小球一定落在小球一定落在c點點C小球落在斜面的速度方向與斜面的夾角增大小球落在斜面的速度方向與斜面的夾角增大D小球落在斜面上的動能為小球落在斜面上的動能為2EkBD* *5 5圖中圖中ABAB為斜面，為斜面，BCBC為水平為水平面，從面，從A A點以水平速度點以水平速度v v0 0拋出拋出一小球，其落點到一小球，其落點到A A的水平距的水平距離為離為x x1 1；從；從A A點以水平速度點以水平速度3 3v v0 0拋出小球，其落點到拋出小球，其落點到A A的的水平距離為水平距離為x x2 2，不計空氣阻力，則，不計空氣阻力，則

20、x x1 1x x2 2可能等于可能等于( )( )A A13 B13 B16 C16 C19 D19 D112112ABC【提升能力】【提升能力】*6.(2012全國新課標(biāo)全國新課標(biāo))如圖，如圖，x軸在水平地面內(nèi)，軸在水平地面內(nèi)，y軸軸沿豎直方向圖中畫出了從沿豎直方向圖中畫出了從y軸上沿軸上沿x軸正向拋出的軸正向拋出的三個小球三個小球a、b和和c的運動軌跡，其中的運動軌跡，其中b和和c是從同一點是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則拋出的，不計空氣阻力，則( )Aa的飛行時間比的飛行時間比b的長的長 Bb和和c的飛行時間相同的飛行時間相同Ca的水平速度比的水平速度比b的小的小 Db的初速度比的初

21、速度比c的大的大BD7如圖所示，在地面上方的如圖所示，在地面上方的A點以點以Ek13.0 J的初動能水的初動能水平拋出一小球，小球剛要落平拋出一小球，小球剛要落地時的動能地時的動能Ek27.0 J，落地點在，落地點在B點不計空氣阻點不計空氣阻力，則力，則A、B兩點的連線與水平面間的夾角為兩點的連線與水平面間的夾角為( )A30 B37 C45 D60A8如圖所示，一架在如圖所示，一架在2 000 m高空以高空以200 m/s的速度水平勻速的速度水平勻速飛行的轟炸機，要想用兩枚飛行的轟炸機，要想用兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪空◤椃謩e炸山腳和山頂?shù)哪繕?biāo)標(biāo)A和和B.已知山高已知山高720 m，山腳與

22、山頂?shù)乃骄嚯x，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為為1 000 m，若不計空氣阻力，若不計空氣阻力，g取取10 m/s2，則投，則投彈的時間間隔應(yīng)為彈的時間間隔應(yīng)為( )A4 s B5 sC9 s D16 sC9如圖，某同學(xué)把一個小球在如圖，某同學(xué)把一個小球在O點對準(zhǔn)前方的一點對準(zhǔn)前方的一塊豎直放置的擋板水平拋出，塊豎直放置的擋板水平拋出，O與與A在同一高度，在同一高度，小球的水平初速度分別為小球的水平初速度分別為v1、v2、v3，不計空，不計空 氣氣 阻力，打在擋板上的位置分別是阻力，打在擋板上的位置分別是B、C、D，且，且AB BC CD1 3 5. v1、v2、v3之間的正確關(guān)系是之間的正確關(guān)系是( )Av1 v2 v33 2 1 Bv1 v2 v35 3 1Cv1 v2 v36 3 2 Dv1 v2 v39 4 1C10(2012四川四川)某物理興趣小組采某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋用如圖所示的裝置深入研究平拋運動質(zhì)量分別為運動質(zhì)量分別為mA和和mB的的A、B小球處于同一高度，小球處于同一高度，M為為A球中球中心初始時在水平地面上的垂直投心初始時在水平地面上的垂