第四章平抛运动..docx

平抛运动考点一　平抛运动的基本规律1．性质加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线．2．基本规律以抛出点为原点，水平方向(初速度v0方向)为x轴，竖直向下方向为y轴，建立平面直角坐标系，则：(1)水平方向：做匀速直线运动，速度vx＝v0，位移x＝v0t.(2)竖直方向：做自由落体运动，速度vy＝gt，位移y＝gt2.(3)合速度：v＝，方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝＝.(4)合位移：s＝，方向与水平方向的夹角为α，tan α＝＝.3．对规律的理解(1)飞行时间：由t＝ 知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关．(2)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．(3)落地速度：vt＝＝，以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角，有tan θ＝＝，所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关．(4)速度改变量：因为平抛运动的加速度为重力加速度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1所示．图1(5)两个重要推论图2①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2中A点和B点所示．②做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移方向与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ.例1　如图3所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点．O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为(　)图3A. B. C. D. 变式题组1．[平抛运动规律的应用](2012·新课标全国·15)如图4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(　)图4A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平初速度比b的小D．b的水平初速度比c的大2．[平抛运动规律的应用]如图5所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R.将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则(　)图5A．当小球的初速度v0＝时，掉到环上时的竖直分速度最大B．当小球的初速度v0时，将撞击到环上的圆弧ac段C．当v0取适当值，小球可以垂直撞击圆环D．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环　“化曲为直”思想——平抛运动的基本求解方法(1)分解速度：v合＝＝(2)分解位移：x＝v0t，y＝gt2，tan α＝(3)分解加速度考点二　斜面上的平抛运动问题斜面上的平抛运动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．常见的模型如下：方法内容斜面总结分解速度水平：vx＝v0竖直：vy＝gt合速度：v＝分解速度，构建速度三角形分解位移水平：x＝v0t竖直：y＝gt2合位移：s＝分解位移，构建位移三角形例2　如图6所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 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°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8；g取10 m/s2)．求：图6 (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．递进题组3．[速度分解法的应用]如图7所示，以10 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为θ＝30°的斜面上，g取10 m/s2，这段飞行所用的时间为(　)图7A. s B. sC. s D．2 s4．[位移分解法的应用]如图8所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab＝bc＝cd＝de，从a点水平抛出一个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ；不计空气阻力，初速度为2v时(　)图8A．小球可能落在斜面上的c点与d点之间B．小球一定落在斜面上的e点C．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θD．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ　常见平抛运动模型运动时间的计算方法(1)在水平地面正上方h处平抛：由h＝gt2知t＝ ，即t由高度h决定．图9(2)在半圆内的平抛运动(如图9)，由半径和几何关系制约时间t：h＝gt2R±＝v0t联立两方程可求t.(3)斜面上的平抛问题(如图10)：图10①顺着斜面平抛方法：分解位移x