2018年高中物理 第五章 曲線運(yùn)動 習(xí)題課2 平拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用課件 新人教版必修2.ppt

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1、習(xí)題課:平拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,問題導(dǎo)引 (1)以初速度v0水平拋出的物體,經(jīng)時(shí)間t后速度方向和位移方向相同嗎?兩量與水平方向夾角的正切值有什么關(guān)系? (2)結(jié)合以上結(jié)論并觀察速度反向延長線與x軸的交點(diǎn),你有什么發(fā)現(xiàn)?,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,知識歸納 對兩個推論的理解 (1)推論一:某時(shí)刻速度、位移與初速度方向的夾角、的關(guān)系為tan =2tan 。 (2)推論二:平拋運(yùn)動的物體在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)。,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,典例剖析 【例1】 如圖所示,將一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿著水平軸Ox以v0=2 m/s 的速度拋出,經(jīng)過一段時(shí)間

2、到達(dá)P點(diǎn),M為P點(diǎn)在Ox軸上的投影,作小球軌跡在P點(diǎn)的切線并反向延長,與Ox軸相交于Q點(diǎn),已知QM=3 m,則小球運(yùn)動的時(shí)間為() A.1 sB.1.5 sC.2.5 sD.3 s,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,解析:由平拋運(yùn)動推論可知,Q為OM的中點(diǎn),則從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的過程中,小球發(fā)生的水平位移x=OM=2QM=6 m。由于水平方向做勻速直線運(yùn)動,則小球在這段過程中運(yùn)動的時(shí)間為 故選項(xiàng)D正確。 答案:D,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,變式訓(xùn)練1如圖所示,從傾角為的斜面上某點(diǎn)先后將同一小球以不同的初速度水平拋出,小球均落在斜面上,當(dāng)拋出的速度為v1時(shí),小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為1

3、;當(dāng)拋出速度為v2時(shí),小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為2,則() A.當(dāng)v1v2時(shí),12 B.當(dāng)v1v2時(shí),1<2 C.無論v1、v2關(guān)系如何,均有1=2 D.1、2的關(guān)系與斜面傾角有關(guān),知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,故可得tan =2tan ,只要小球落到斜面上,位移方向與水平方向夾角就總是,則小球的速度方向與水平方向的夾角也總是,故速度方向與斜面的夾角就總是相等,與v1、v2的關(guān)系無關(guān),C選項(xiàng)正確。 答案:C,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,問題導(dǎo)引 跳臺滑雪是勇敢者的運(yùn)動。在利用山勢特別建造的跳臺上,運(yùn)動員穿著專用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸,如圖所示。運(yùn)動員從斜

4、坡上的A點(diǎn)水平飛出,到再次落到斜坡上的B點(diǎn),根據(jù)斜面傾角可以確定運(yùn)動員位移的方向還是運(yùn)動員速度的方向?方向是怎樣的? 要點(diǎn)提示根據(jù)斜面的傾角可以確定位移的方向,即位移方向與水平方向的夾角為。,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,知識歸納 平拋運(yùn)動與斜面相結(jié)合,實(shí)際上就是告訴我們一定的角度的關(guān)系,一類題目告訴我們速度與水平方向的夾角,另一類題目告訴我們位移與水平方向的夾角。常見的幾種情況是: 1.斜面頂端開始,仍落到斜面。這種情形說明位移沿斜面,即斜面的傾角就是位移與水平方向的夾角。,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,2.斜面外開始,垂直打在斜面上。這種情形描述了速度的方向,通過描述可知速度偏向角與斜面傾角互余。 3.斜

5、面頂端開始,仍落到斜面,過程中何時(shí)距斜面最遠(yuǎn)。需要明確的是相距斜面最遠(yuǎn)的點(diǎn)即合速度與斜面平行的點(diǎn)。原因是在此之前和之后合速度都有垂直斜面的分速度。分析到此應(yīng)得出斜面傾角即為速度偏向角。,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,4.斜面外開始,要求以最短位移打到斜面。這種情況描述了位移方向與斜面垂直,位移與水平方向夾角與斜面傾角互余。 5.斜面外開始,沿斜面方向落入斜面。這種情況描述了落上斜面的物體具有的合速度方向即為沿斜面的方向。,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,典例剖析 【例2】 如圖所示,AB為斜面,傾角為30,小球從A點(diǎn)以初速度v0水平拋出,恰好落在B點(diǎn),求: (1)AB間的距離。 (2)物體在空中飛行的時(shí)間。,知識

6、點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,規(guī)律方法 求解平拋與斜面相結(jié)合問題的方法 (1)對于垂直打在斜面上的平拋運(yùn)動,畫出速度分解圖;對于重新落在斜面上的平拋運(yùn)動,畫出位移分解圖。 (2)確定合速度(或合位移)與水平方向的夾角,利用夾角確定分速度(或分位移)的關(guān)系。 (3)再結(jié)合平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向的位移公式或速度公式列式求解。,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,變式訓(xùn)練2如圖,小球以15 m/s 的水平初速度向一傾角為37的斜面拋出,飛行一段時(shí)間后,恰好垂直撞在斜面上。g取10 m/s2,tan 53= 。求: (1)小球在空中的飛行時(shí)間。 (2)拋出點(diǎn)距落點(diǎn)的高度。,知識點(diǎn)一,知識點(diǎn)二,答案:(1)

7、2 s(2)20 m,1,2,3,1.如圖所示,一物體自傾角為的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角滿足() A.tan =sin B.tan =cos C.tan =tan D.tan =2tan 答案:D,1,2,3,2.(多選) 如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點(diǎn),環(huán)半徑為R。一個小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力。則下列判斷正確的是() A.要使小球掉到環(huán)上時(shí)的豎直分速度最大,小球應(yīng)該落在C點(diǎn) B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角也相同 C.若v0取值適當(dāng),可以使小球垂直撞擊半圓環(huán) D

8、.無論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán),1,2,3,解析:豎直分速度 ,下落高度h最大即落到C點(diǎn)時(shí),vy最大,選項(xiàng)A正確;小球掉到環(huán)上不同點(diǎn)時(shí),下落高度不同,vy不同,速度與水平方向之間的夾角為=arctan 不同,選項(xiàng)B錯誤;若小球垂直撞擊半圓環(huán)某點(diǎn),則該點(diǎn)的速度沿半徑方向,如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系有=2,與tan =2tan 矛盾,選項(xiàng)D正確。 答案:AD,1,2,3,3.如圖所示,一小球自平臺上水平拋出,恰好落在臨近平臺的一傾角為=53的光滑斜面頂端,并剛好沿光滑斜面下滑,已知斜面頂端與平臺的高度差h=0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6。求: (1)小球水平拋出的初速度v0是多少? (2)斜面頂端與平臺邊緣的水平距離s是多少? (3)若斜面頂端高H=20.8 m,則小球離開平臺后經(jīng)過多長時(shí)間t到達(dá)斜面底端?,1,2,3,解析:(1)由題意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,說明此時(shí)小球速度方向與斜面平行,否則小球會彈起,所以vy=v0tan 53 代入數(shù)據(jù),得vy=4 m/s,v0=3 m/s (2)由vy=gt1得t1=0.4 s s=v0t1=30.4 m=1.2 m,答案:(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s,