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平抛运动、圆周运动专题复习

平抛运动、圆周运动专题复习
平抛运动、圆周运动专题复习

平抛运动、圆周运动专题复习

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平抛运动专题复习

【平抛运动的规律】

平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线和竖直方向的自由落体运动的合运动.

以抛出点为原点,取水平方向为x 轴,正方向与初速度o v 的方向相同,竖直方向为y 轴,正方向向下,物体在任一时刻t 位置坐标P (x,y ),位移s 、速度t v (如下图所示)的关系为:

(1)速度公式

水平分速度: ,

竖直分速度: .

t 时刻平抛物体的速度大小和方向

tan t

v α==

(2)位移公式(位置坐标) 水平分位移: , 竖直分位移: 。

t 时间内合位移的大小和方向: x = ;

tan θ= 。

推论:

由于θ=αtan 2tan ,

t

v 的反向延长线与x 轴的交点为水平位移的中点.

破解一: (除时间以外)所有物理量均由高度与初速度两方面决定。

【例题】一小球以初速度

v水平抛出,抛出点离地面

o

的高度为h,阻力不计,求:

(1)小球在空中飞行的时间;(2)落地时速度;(3)水平射程;(4)小球的位移。

破解二:

球落地前,

由α变为β,

3

破解三:平抛运动中几种常用的时间求解方法

平抛运动是高中物理运动学中一个基本模型,具有典型的物理规律。考查中常常涉及到“速度、位移、时间”等问题,下面针对平抛运动中的时间问题常用的几种方法进行归纳总结,供大家参考。

①利用水平位移或竖直位移求解时间

平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。由合运动和分运动的等时性,平抛运动的时间等于各分运动的时间。

水平分位移:

竖直分位移:

②利用位移与水平方向的夹角公式求解时间

【例题】如图,倾角为 的斜面上A点,以水平速度v抛出一个小球,不计空气阻力,它在落到斜面上B o

4

5 点所用的时间为( )

A .g v o θsin 2

B .g v o θtan 2

C .g v o

θsin D .g v o

θtan 【应用】如图所示,两斜面的倾角分别

为?37和?53,在顶点把两个小球以两样大

小的初速度分别向左、上,若不计空气阻力,则A 为 。

③ 利用速度求解时间g v

t y

= 【例题】如图所示,以10m/s 的水平初

速度o v 抛出的物体,飞行一段时间后,

垂直地撞在倾角为30度的斜面上,g 取

2

s /m 10,可知物体完成这段飞行时间是多

少?

④ 竖直方向的位移公差2

gT y =?是解决时v 0

θv 0v v y

公开课教案平抛运动

【课题】第三节:平抛运动 【学习目标】1、知道平抛运动的定义、条件及性质 2、掌握处理平抛运动的方法 3、理解平抛运动的规律并能解决简单的问题 【重、难点】1、运动的合成与分解的方法分析平抛运动 2、平抛运动的规律 【学习方法】1、实验法2、小组合作3、讲与练结合 新课教学 一、情景导入:通过玩游戏导入新课 二、新课教学 【师生互动1】教师带领学生回顾运动的合成与分解中合运动与分运动的特点。 【教师活动1】演示实验:将一物体水平抛出,并让学生观察该物体在空中划过的痕迹,及物体的初速度有什么特点?物体离开手以后的受力情况? 【学生活动1】观察老师的演示实验,并回答老师提出的问题。 【师生活动2】请个别学生进行回答,其他学生进行聆听并进行判断正误。 【教师活动2】教师引领学生得出平抛运动的定义及特点,性质 一、平抛运动 1、定义:将物体用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,叫做平抛运动. 2、物体做平抛运动的条件 (1)具有水平方向的初速度 (2)运动中只受重力作用或物体所受重力远大于空气阻力 【学生练习】判断教师做的演示实验判断以下运动是否是平抛运动(集体回答) 【教师活动3】教师叙述:刚才平抛出去的物体在空中划过的痕迹是一条抛物线,也就是曲线,那同学们思考一下,平抛运动的性质是什么? 【学生活动3】同桌之间合作 【师生活动3】请个别学生进行回答,其他学生进行聆听并进行判断正误。 【教师活动4】板书 3、运动的性质:匀加速曲线运动 【教师活动5】教师叙述:明确了平抛的概念和运动性质之后,那研究的方法是什么呢? 在第一节我们知道一个曲线运动看成几个方向的直线运动的合运动,那也就是说,处理 平抛运动的方法是运动的合成与分解 【教师活动】板书 4、研究的方法:运动的合成与分解 【过渡】平抛运动的物体在运动的过程中,既有水平方向上的运动效果——水平位移, 又有竖直方向上的效果——竖直位移。根据前面学过的知识:一个运动可以分解为两 个独立的运动。请同学们思考:你准备将平抛运动分解为那两个方向上的独立的运动 呢 【学生活动4】猜测一下,平抛运动的物体可以分解在什么方向?在这些方向会是什么 运动? 【教师活动6】肯定学生的回答,与此同时,追问学生能不能用实验来验证一下? 【教师活动7】介绍实验装置,并演示 演示实验

圆周运动与平抛运动相结合的专题练习题(无答案)

1、质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v,若滑块与碗间的动摩擦因数为口,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为( ) v2v2V2 A.(! mg B.(i m— C .口m(g+ ) D .口m(——g) R R R 2、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的 临界速度为v ,当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是() A. 0 B . mg C . 3mg D . 5mg 3、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,经过最高点时恰好不脱离轨道的临界速度为v o,则: (1)当小球以2v o的速度经过轨道最高点时,对轨道的压力为多少? (2)当小球以后吩的速度经过轨道最低点时.轨道对小球的弾力为事少? 4、如图所示,长度为L=1.0m的绳,系一小球在竖直面内做圆周运 动, 小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,试求: (1)小球在最低点所受绳的拉力(2)小球在最低的向心加速度 小球的质量为M=5kg 1 5、如图所示,位于竖直平面上的丄圆弧轨道光滑,半径为R, OB沿竖直 4 方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,到达 B点时的速度为,2gR,最后落在地面上C点处,不计空气阻力,求: (1) 小球刚运动到B点时的加速度为多大,对轨道的压力多大; (2) 小球落地点C与B点水平距离为多少。 6、质量为m的小球被一根细线系于O点,线长为L,悬点O距地面的高度为2L, 当小球被拉到与O点在同一水平面上的A点时由静止释放,球做圆周运动至最低 点B时,线恰好断裂,球落在地面上的C点,C点距悬点0的水平距离为S (不计 空气阻力).求: (1)小球从A点运动到B点时的速度大小; (2)悬线能承受的最大拉力; 7、如图,AB为竖直半圆轨道的竖直直径,轨道半径R=10m ,轨道A端与水平面 相切.光滑木块从水平面上以一定初速度滑上轨道,若木块经B点时,对轨道的 压力恰好为零,g取10m/s 2,求: (1)小球经B点时的速度大小;(2)小球落地点到A点的距离. 时,对管壁上部的压力为3mg , b通过最高点A时,对管壁下部的压力为 0.75mg ,求: (1) a球在最高点速度. (2) b球在最高点速度. (3) a、b两球落地点间的距离

平抛运动专题

平抛运动典型例题(习题) 专题一:平抛运动轨迹问题——认准参考系 1、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从飞机上看,物体静止 B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C.从地面上看,物体做平抛运动 D.从地面上看,物体做自由落体运动 专题二:平抛运动运动性质的理解——匀变速曲线运动(a→) 2、把物体以一定速度水平抛出。不计空气阻力,g取10,那么在落地前的任意一秒内() A.物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B.物质的末速度大小一定比初速度大10 C.物体的位移比前一秒多10m D.物体下落的高度一定比前一秒多10m 专题三:平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间是否相同(h是否相同);类比追击问题,利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决 3、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球和,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球 在空中相遇,则必须() A.甲先抛出球B.先抛出球 C.同时抛出两球D.使两球质量相等 4、如图所示,甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲乙两球分别以v1.v2的速度沿同一水平方 向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是() A.同时抛出,且v1< v2B.甲后抛出,且v1> v2 C.甲先抛出,且v1> v2D.甲先抛出,且v1< v2 专题四:平抛运动的基本计算题类型——关键在于对公式、结论的熟练掌握程度; 建立等量关系

①基本公式、结论的掌握 5、一个物体从某一确定的高度以v0 的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v1,那么它的运动时间是() A. B.C. D. 6、作平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( ) A.物体所受的重力和抛出点的高度 B.物体所受的重力和初速度 C.物体的初速度和抛出点的高度 D.物体所受的重力、高度和初速度 7、如图所示,一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向 的夹角满足() A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ 8、将物体在h=20m高处以初速度v0=10m/s水平抛出,不计空气阻力(g取10m/s2),求: (1)物体的水平射程——————————————————(2)物体落地时速度大小———————————————②建立等量关系解题 9、如图所示,一条小河两岸的高度差是h,河宽是高度差的4倍,一辆摩托车(可看作质点)以v0=20m/s的水平速度向河对岸飞出,恰好越过小河。若g=10m/s2,求: (1)摩托车在空中的飞行时间———————1s (2)小河的宽度—————————20m 10、如图所示,一小球从距水平地面h高处,以初速度v0水平抛出。 (1)求小球落地点距抛出点的水平位移——————(2)若其他条件不变,只用增大抛出点高度的方法使小球落地 点到抛出点的水平位移增大到原来的2培,求抛出点距地面的高度。(不计空气阻力)————————— 11、子弹从枪口射出,在子弹的飞行途中,有两块相互平行的竖直挡板A、B(如图所示),A板距枪口的水平距离为s1,两板相距s2,子弹穿过两板先后留下弹孔C和D,C、D两点之间的高度差为h,不计挡板和空气阻力,求 子弹的初速度v0.—————————

圆周运动与平抛运动相结合的专题练习题(无答案)

1、质量为m 的滑块从半径为R 的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v ,若滑块与碗间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为() A .μmg B .μm C .μm(g +) D .μm(-g) 2、质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为,当小球以2的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是( ) A .0 B .mg C .3mg D .5mg 3、质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,经过最高点时恰好不脱离轨道的临界速度为v 0,则: (1)当小球以2v 0的速度经过轨道最高点时,对轨道的压力为多少? 4、如图所示,长度为L=1.0m 的绳,系一小球在竖直面内做圆周运动,小球的质量为M=5kg ,小球半径不计,小球在通过最低点的速度大小为v =20m/s,试求: (1)小球在最低点所受绳的拉力(2)小球在最低的向心加速度 5、如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道光滑,半径为R ,OB 沿竖直方向,上端A 距地面高度为H ,质量为m 的小球从A 点由静止释放,到达 B 点时的速度为,最后落在地面上 C 点处,不计空气阻力,求: (1)小球刚运动到B 点时的加速度为多大,对轨道的压力多大; (2)小球落地点C 与B 点水平距离为多少。 6、质量为m 的小球被一根细线系于O 点,线长为L ,悬点O 距地 面的高度为2L ,当小球被拉到与O 点在同一水平面上的A 点时由 静止释放,球做圆周运动至最低点B 时,线恰好断裂,球落在地 面上的C 点,C 点距悬点O 的水平距离为S (不计空气阻力).求: (1)小球从A 点运动到B 点时的速度大小; (2)悬线能承受的最大拉力; 7、如图,AB 为竖直半圆轨道的竖直直径,轨道半径R=10m ,轨 道A 端与水平面相切.光滑木块从水平面上以一定初速度滑上轨 道,若木块经B 点时,对轨道的压力恰好为零,g 取10m/s 2,求: (1)小球经B 点时的速度大小;(2)小球落地点到A 点的距离. 8、如图所示,半径为R ,内径很小的光滑半圆管竖直放置.两个 质量均为m 的小球a 、b 以不同的速度进入管内,a 通过最高点A 时,对管壁上部的压力为3mg ,b 通过最高点A 时,对管壁下部 的压力为0.75mg ,求: (1)a 球在最高点速度.(2)b 球在最高点速度. (3)a 、b 两球落地点间的距离 R v 2R v 2R v 2 v v 4 1gR 2

曲线运动、平抛运动、圆周运动练习题

《曲线运动》练习题 一选择题 1. 关于运动的合成的说法中,正确的是() A.合运动的位移等于分运动位移的矢量和 B.合运动的时间等于分运动的时间之和 C.合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 D.合运动的速度方向与合运动的位移方向相同 2. 物体在几个力的作用下处于平衡状态,若撤去其中某一个力而其余力的性质(大小、方向、作用点)不变,物体的运动情况可能是() A.静止 B.匀加速直线运动 C.匀速直线运动 D.匀速圆周运动 3.某质点做曲线运动时() A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B.在任意时间,位移的大小总是大于路程 C.在某段时间里质点受到的合外力可能为零 D.速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上 5.一个质点在恒力F作用下,在xOy平面从O点运动到A点的轨迹如图所示,且在A点的速度方向与x轴平行,则恒力F的方向不可能() A.沿x轴正方向 B.沿x轴负方向 C.沿y轴正方向 D.沿y轴负方向 6在光滑水平面上有一质量为2kg的物体,受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2N力水平旋转90o,则关于物体运动情况的叙述正确的是() A. 物体做速度大小不变的曲线运动 B. 物体做加速度为在2m/s2的匀变速曲线运动 C. 物体做速度越来越大的曲线运动 D. 物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大 7. 做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是() A.速度 B.加速度 C.速率 D.合外力 9 关于曲线运动,下面说确的是() A. 物体运动状态改变着,它一定做曲线运动 B. 物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变 C. 物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D. 物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和所受到的合外力方向一致 10 物体受到几个力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做() A. 静止或匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 曲线运动 D. 匀变速曲线运动 14.关于物体的运动,下列说法中正确的是() A. 物体做曲线运动时,它所受的合力一定不为零 B. 做曲线运动的物体,有可能处于平衡状态 C. 做曲线运动的物体,速度方向一定时刻改变 D. 做曲线运动的物体,所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上 17.加速度不变的运动( ) A.可能是直线运动B.可能是曲线运动C.可能是匀速圆周运动D.一定是匀变速运动 18.如图所示,蜡块可以在竖直玻璃管的水中匀速上升,若在蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置水 A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.三条轨迹都有可能

高考物理平抛运动专题

第二轮重点突破(3)——平抛运动专题 连城一中 林裕光 当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动,被称为平抛运动。其轨迹为抛物线,性质为匀变速运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动。广义地说,当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,做类平抛运动。 1、平抛运动基本规律 ① 速度:0v v x =,gt v y = 合速度 2 2y x v v v += 方向 :tan θ= o x y v gt v v = ②位移x =v o t y = 2 2 1gt 合位移大小:s =22y x + 方向:tan α=t v g x y o ?= 2 ③时间由y = 2 2 1gt 得t =x y 2(由下落的高度y 决定) ④竖直方向自由落体运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。 应用举例 (1)方格问题 【例1】平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a 和 闪光照相的频闪间隔T ,求:v 0、g 、v c (2)临界问题 典型例题是在排球运动中,为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界,扣球速度的取值范围应是多少? 【例2】 已知网高H ,半场长L ,扣球点高h ,扣球点离网水平距离s 、求:水平扣

球速度v 的取值范围。 【例3】如图所示,长斜面OA 的倾角为θ,放在水平地面上,现从顶点O 以速度v 0 平抛一小球,不计空气阻力,重力加速度为g ,求小球在飞行过程中离斜面的最大距离s 是多少? (3)一个有用的推论 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 证明:设时间t 内物体的水平位移为s ,竖直位移为h ,则末速度的水平分量v x =v 0=s/t ,而竖直分量v y =2h/t , s h v v 2tan x y = =α, 所以有2tan s h s =='α 【例4】 从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E =6J 向 下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能E /为______J 。 例题参考答案: 1、解析:水平方向:T a v 20= 竖直方向:22 ,T a g gT s =∴=? 先求C 点的水平分速度v x 和竖直分速度v y ,再求合速度v C : 412,25,20T a v T a v T a v v c y x =∴== = 2、解:假设运动员用速度v max 扣球时,球刚好不会出界,用速度v min 扣球时,球刚 好不触网,从图中数量关系可得: v v v t x /

平抛与圆周运动综合

平抛与圆周运动综合 【方法归纳】所谓平抛与圆周运动综合是指物体先做圆周运动后做平抛运动或先做平抛运动后做竖直面内的圆周运动。解答此类题的策略是:根据物体的运动过程,分别利用平抛运动的规律和圆周运动的规律列方程解得。 例34.(2010重庆理综)晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m 的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当 球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d 后 落地,如图9所示,已知握绳的手离地面高度为d ,手与球 之间的绳长为3d/4,重力加速度为g ,忽略手的运动半径和 空气阻力。 (1) 求绳断时球的速度大小v 1,和球落地时的速度大小 v 2。 (2) 问绳能承受的最大拉力多大? (3) 改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少? 【解析】(1)设绳断后球飞行时间为t ,由平抛运动规律,有 竖直方向 41d=2 1gt 2 水平方向d=v 1t , 联立解得v 1=gd 2。 由机械能守恒定律,有 21mv 22=2 1mv 12+mg (d -3d /4) 解得v 2=gd 25。 (2) 设绳能承受的拉力大小为T ,这也是球受到绳的最大拉力。 球做圆周运动的半径为R =3d/4 对小球运动到最低点,由牛顿第二定律和向心力公式有T-mg=m v 12/R , 联立解得T=3 11mg 。 (3) 设绳长为L ,绳断时球的速度大小为v 3,绳承受的最大拉力不变,有 T-mg=m v 32/L

解得v 3=L g 3 8。 绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-L ,水平位移为x ,飞行时间为t 1,根据 平抛运动规律有d-L =2 1gt 12,x = v 3 t 1 联立解得x =4()3 L d L -. 当L=d /2时,x 有极大值,最大水平距离为x max = 332d . 【点评】此题将竖直面内的圆周运动和平抛运动有机结合,涉及的知识点由平抛运动规律、牛顿运动定律、机械能守恒定律、极值问题等,考查综合运用知识能力。 衍生题1.如图所示,一质量为M =5.0kg 的平板车静止在光滑水平地面上,平板车的上表面距离地面高h =0.8m ,其右侧足够远处有一固定障碍物A 。另一质量为m =2.0kg 可视为质点的滑块,以v 0=8m/s 的水平初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右、大小为5N 的恒力F 。当滑块运动到平板车的最右端时,两者恰好相对静止。此时车去恒力F 。当平板车碰到障碍物A 时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B 点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧半径为R =1.0m ,圆弧所对的圆心角∠BOD =θ=106°,取g =10m/s 2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求: (1)平板车的长度。 (2)障碍物A 与圆弧左端B 的水平距离。 (3)滑块运动圆弧轨道最低点C 时对轨道压力的大小。

平抛运动专题(一)答案与分析

高一物理曲线运动专题训练(一)答案与分析 一、选择题(每题4分,共40分) 1.下列说法正确的有 ( CD ) A .速度大小不变的曲线运动是匀速运动,是没有加速度的 B .变速运动一定是曲线运动 C .曲线运动的速度一定是要改变的 D .曲线运动也可能是匀变速运动 2.如图1所示,小钢球m 以初速v 0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作 用力而作图示的曲线运动到达D 点,从图可知磁极的位置及极性可能是 A .磁极在A 位置,极性一定是N 极 B .磁极在B 位置,极性一定是S 极 ( D ) C .磁极在C 位置,极性一定是N 极 D .磁极在B 位置,极性无法确定 3.物体受几个外力作用下恰作匀速直线运动,如果突然撤去其中的一个力F 2,则它可能做 ( BCD ) A .匀速直线运动 B .匀加速直线运动 C .匀减速直线运动 D .匀变速曲线运动 4.民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。运动员 要射中目标,他放箭时应 ( C ) A .直接瞄准目标 B .瞄准目标应有适当提前量 C .瞄准目标应有适当滞后量 D .无法确定 5.人站在商场中作匀速运动的自动扶梯上从一楼到二楼需30s 时间,某人走上扶梯后继续匀速往上走, 结果从一楼到二楼只用20s 时间,则当扶梯不动时,该人以同样的行走速度从一楼到二楼需要的时 间为 A .10s B .50s C . 25s D . 60s 图1 这里所说的匀速直线运动,并没有指出速度的方向指向那里,那么我们可以有如下的假设: (1) 速度指向恰好与F 2同向,那么当撤去F 2是物体肯定作匀减速直线运动; (2) 速度指向恰好与F 2反向,那么当撤去F 2是物体肯定作匀加速直线运动; (3) 速度指向与F 2不在一直线上,那么当撤去F 2时物体肯定作曲线运动; 马的奔跑速度为V 2, V 1为马未奔跑时的箭的速度,V 为箭在两个分运动同时进行时的合运动的合速度,由图看出,在马上的射手应瞄着B 点,箭头最终到达A 点,所以射手应把握恰当的滞后量。

类平抛运动专题

类平抛运动专题 一.类平抛运动 1.类平抛运动的受力特点:物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直。 2.类平抛运动的运动特点 在初速度v0方向做匀速直线运动,在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=F/m。 3.类平抛运动的求解方法 (1)常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性。 (2)特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为a x、a y,初速度v0分解为v x、v y,然后分别在x、y方向列方程求解。 4.平抛运动的几个结论 类平抛物体任意时刻瞬时速度偏角正切值为位移偏角正切值的两倍。 类平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线必过匀速运动位移的中点 二、其他抛体运动等复杂运动的求解方式均为分解。 例1.海面上空490m高处,以240m/s的速度水平飞行的轰炸机正在追击一艘鱼雷快艇,该艇正以25m/s 的速度与飞机同方向行驶,问飞机应在鱼雷艇后面多远处投下炸弹,才能击中该艇? 例2.小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上.求:(1)小球在空中的飞行时间;(2)抛出点距落球点的高度.(g=10 m/s2) 例3.从倾角为α的斜面上同一点,以大小不等的初速度v1和v2(v1>v2)沿水平方向抛出两个小球,两个小球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面的夹角分别为β1和β2,则 A.β1>β2B.β1<β2C.β1=β2D.无法确定

例4.两平行金属板A 、B 水平位置,一个质量为kg m 6105-?=的带电微粒,以s m v /20=的水平速 度从两板正中位置射入电场,如图所示,A 、B 两板间距离cm d 4=,板长cm L 10= 1.当A 、B 间的电压V U AB 1000=时,微粒恰好不偏转沿图中直线射 出电场,求粒子的电量和电性 2.令B 板接地,俗使该微粒射出偏转电场,求A 板所加电势的范围。 例5: 如图所示,电场强度为E ,方向与+x 轴成1350角。现有电荷量为q ,质量为m 的一个重力不计的负离子从原点O 以初速v 0射出,v 0与+x 轴成450角,求离子通过x 轴的坐标及在该处的速率。 解:设落到x 轴上时用时为t ,则有: 例6.在如图所示的空间坐标系中,y 轴的左边有一匀强电场,场强大小为E ,场强方向跟y 轴负向成30°,y 的右边有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B .现有一质子,以一定的初速度v 0,在x 轴上坐标为x 0=10cm 处的A 点,第一次沿x 轴正方向射入磁场,第二次沿x 轴负方向射入磁场,回旋后都垂直于电场方向射入电场,最后又进入磁场。求: (1)质子在匀强磁场中的轨迹半径R ; (2)质子两次在磁场中运动时间之比; (3)若第一次射入磁场的质子经电场偏转后,恰好从第二次射入磁 场的质子进入电场的位置再次进入磁场,试求初速度v 0和电场 强度E 、磁感应强度B 之间需要满足的条件。 N A B M v 0 E y x O 450 1350

平抛运动专题分析

1.在一次投球游戏中,小刚同学调整好力度,将球水平抛向放在地面的小桶中,结果球沿弧线飞到小桶的右方.不计空气阻力,则下次再投时,他可能作出的调整为() A.初速度大小不变,降低抛出点高度 B.初速度大小不变,提高抛出点高度 C.抛出点高度不变,减小初速度 D.抛出点高度不变,增大初速度 【解析】选A、C.由题意可知,如能将球投入小桶中,应减小球的水平位移,根据平抛运动的规律:x=v0t=v0,可知选项A、C正确. 2、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球和,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中相遇,则必 须() A.甲先抛出球B.先抛出球 C.同时抛出两球D.使两球质量相等 【解释】选C.竖直方向:小球做自由落体运动

3、如图所示,甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h ,将甲乙两球分别以v 1.v 2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的是() A .同时抛出,且v 1v 2 C .甲先抛出,且v 1>v 2 D .甲先抛出,且v 1

A、B A v v =B、 B A v v ?C、B A v v ?D、重物 B 的速度 逐渐增大 【解释】选B D 6:如图AB 为斜面,倾角为30°,小球从A 点以初速度v 0水平抛出,恰好落到B 点,求:(1)小球在空中的飞行时间?(2)AB 间的距离? 解析:小球落到斜面上位移与水平方向的夹角为θ=30°,水平方向上匀速直线运动 x=v 0t ① 竖直方向上是自由落体运动

高考专题训练 平抛运动与圆周运动

高考专题训练平抛运动与圆周运动 时间:40分钟分值:100分 1. (2013·陕西模拟)小船横渡一条河,小船本身提供的速度大小、方向都不变(小船速度方向垂直于河岸).已知小船的运动轨迹如图所示,则( ) A.越接近B岸,河水的流速越小 B.越接近B岸,河水的流速越大 C.由A岸到B岸河水的流速先增大后减小 D.河水的流速恒定 解析小船在垂直于河岸方向做匀速直线运动,速度大小和方向均不变,根据曲线的弯曲方向与水流方向之间的关系可知,由A岸到B岸河水的流速先增大后减小,C正确.答案 C 2. (2013·安徽省江南十校联考)如图所示,从水平地面上的A点,以速度v1在竖直平面内抛出一小球,v1与地面成θ角.小球恰好以v2的速度水平打在墙上的B点,不计空气阻力,则下面说法中正确的是( ) A.在A点,仅改变θ角的大小,小球仍可能水平打在墙上的B点 B.在A点,以大小等于v2的速度朝墙抛出小球,它也可能水平打在墙上的B点

C.在B点以大小为v1的速度水平向左抛出小球,则它可能落在地面上的A点 D.在B点水平向左抛出小球,让它落回地面上的A点,则抛出的速度大小一定等于v2解析根据平抛运动规律,在B点水平向左抛出小球,让它落回地面上的A点,则抛出的速度大小一定等于v2,选项D正确. 答案 D 3. (2013·上海市七校调研联考)如图所示,水平固定的半球形容器,其球心为O点,最低点为B点,A点在左边的内壁上,C点在右边的内壁上,从容器的边缘向着球心以初速度v0平抛一个小球,抛出点及O、A、B、C点在同一个竖直面内,则( ) A.v0大小适当时可以垂直打在A点 B.v0大小适当时可以垂直打在B点 C.v0大小适当时可以垂直打在C点 D.一定不能垂直打在容器内任何一个位置 解析若垂直打在内壁上某点,圆心O一定为水平分位移的中点,这显然是不可能的,只有D正确. 答案 D 4.

平抛运动专题复习和解题技巧

平抛运动专题复习与解题技巧 一、平抛运动的基础知识 1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。 2.特点: (1)平抛运动是一个同时经历水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。(2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为。 (3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度恒定,所以竖直方向上在相等的时间内 相邻的位移的高度之比为…,竖直方向上在相等的时间内相邻的位移之差是一个 恒量。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为)方向和位移方向(与水平方向 之间的夹角是)是不相同的,其关系式(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 3.平抛运动的规律:描绘平抛运动的物理量有、、、、、、、,已知这八个物理量中的任意两个,可以求出其它六个。 方向

方向 二、平抛运动解题的常见技巧 1.巧用分运动方法求水平速度 求解一个平抛运动的水平速度的时候,我们首先想到的方法,就应该是从竖直方向上的自由落体运动中求出时间,然后,根据水平方向做匀速直线运动,求出速度。 例1.如图所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处 低,摩托车的速度至少要有多大? 解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间:,在水平方向上, 摩托车能越过壕沟的速度至少为:。

2.巧用分解合速度方法求时间 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 例2.如图甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为 的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是() A. B. C. D. 解析:先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度(如图2乙所示)。根据平抛运 动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的,所以;又因为与斜面垂直、与水平面垂直,所以与间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的分解可知物体在竖直方向做 自由落体运动,那么我们根据就可以求出时间了。则:,所以 ,根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出: ,所以,所以答案为C。 3.巧用分解位移方法求时间比

平抛运动和圆周运动典型例题

平抛运动、圆周运动 一、 平抛运动 1、定义:平抛运动是指物体只在重力作用下,从水平初速度开始的运动。 2、条件: a 、只受重力; b 、初速度与重力垂直. 3、运动性质:尽管其速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度却恒为重力加速度g ,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。g a = 4、研究平抛运动的方法:通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性. 5、平抛运动的规律 ①水平速度:v x =v 0,竖直速度:v y =gt 合速度(实际速度)的大小:2 2y x v v v += 物体的合速度v 与x 轴之间的夹角为: tan v gt v v x y = = α ②水平位移:t v x 0=,竖直位移22 1gt y = 合位移(实际位移)的大小:22y x s += 物体的总位移s 与x 轴之间的夹角为: 2tan v gt x y == θ 可见,平抛运动的速度方向与位移方向不相同。

而且θαtan 2tan =而θα2≠ 轨迹方程:由t v x 0=和2 21gt y =消去t 得到:22 2x v g y =。可见平抛运动的轨迹为抛物线。 6、平抛运动的几个结论 ①落地时间由竖直方向分运动决定: 由221gt h = 得:g h t 2= ②水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定: g h v t v x 20 0== ③平抛物体任意时刻瞬时速度v 与平抛初速度v 0夹角θa 的正切值为位移s 与水平位移x 夹角θ正切值的两倍。 ④平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 证明:2 21tan 20x s s gt v gt =?==α ⑤平抛运动中,任意一段时间内速度的变化量Δv =gΔt,方向恒为竖直向下(与g 同向)。任意相同时间内的Δv 都相同(包括大小、方向),如右图。 二、 V V V ⑥以不同的初速度,从倾角为θ的斜面上沿水平方向抛出的物体,再次落到斜面上时速度与斜面的夹角a 相同,与初速度无关。(飞行的时间与速度有关,速度越大时间越长。) 三、 如右图:所以θtan 20 g v t =

平抛运动测试题大全及答案

平抛运动试题(YI) 一、选择题: 1.如图1所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有小球b也以v0初速度水平抛出,并落于c点,则( ) A .小球a先到达c点 B .小球b先到达c点 C .两球同时到达c点 D .不能确定 2.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt, 那么它的运动时间是( ) A .g v v t 0- B .g v v t 20- C .g v v t 22 2- D .g v v t 2 02 - 3.如图2所示,为物体做平抛运动的x-y图象.此曲线上任意一点P (x ,y )的 速度方 向的反向延长线交于x 轴上的A 点,则A 点的横坐标为( ) A.0.6x B.0.5x C.0.3x D.无法确定 4.下列关于平抛运动的说法正确的是( ) A. 平抛运动是非匀变速运动 B. 平抛运动是匀速运动 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 5.将甲、乙、丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上,已知甲和乙抛射点的高度相同,乙和丙抛射速度相同。下列判断中正确的是( ) A. 甲和乙一定同时落地 B. 乙和丙一定同时落地 C. 甲和乙水平射程一定相同 D. 乙和丙水平射程一定相同 6.对平抛运动的物体,若g 已知,再给出下列哪组条件,可确定其初速度大小( ) A .水平位移 B .下落高度 C .落地时速度大小和方向 D .落地位移大小和方向 7. 关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( ) A. 由于物体受力的大小和方向不变, 因此平抛运动是匀变速运动; B. 由于物体速度的方向不断变化, 因此平抛运动不是匀变速运动; C. 物体的运动时间只由抛出时的初速度决定,与高度无关; D.平抛运动的水平距离由抛出点的高度和初速度共同决定. 8. 把甲物体从2h 高处以速度V 水平抛出,落地点的水平距离为L,把乙物体从h 高处以速度2V 水平抛出,落地点的水平距离为S,比较L 与S,可知( ) A.L=S/2 ; B. L=2S; C.L S = 1 2 ; D.L S =2 . 9.以速度v 0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大 小相等,以下判断正确的是( ) A .此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 图1

动能定理和圆周运动平抛运动相结合

动能定理和圆周运动相结合临界 例题1如图所示,小球用不可伸长的长为L的轻绳悬于O点,小球在最低点的速度必需为多大时,才能在竖直平面内做完整个圆周运动? (2)若所给的速度逐渐增大时,绳子在最高点时拉力变化?(3)最低点和最高点的拉力变化多少? 拓展:若绳子改为杆 变式训练1-1如图所示,小球自斜面顶端A由静止滑下,在斜面底端B进入半径为R的圆形轨道,小球刚好能通过圆形轨道的最高点C,已知A、B两点间高度差为3R,试求整个过程中摩擦力对小球所做的功。 例题2如图,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处,AB=2R,物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水平外力之后,物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出,求水平力 变式训练2-1如果在上题中,物体不是恰好过C点,而是在C点平抛,落地点D点距B点的水平位移为4R,求水平力。 变式训练2-2如图上题,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,试求滑块在AB段运动过程中的加速度。

A H R O B D E 例题3如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点。求: ⑴释放点距A点的竖直高度; ⑵落点C与A点的水平距离。 例题4如图上题图所示,四分之三周长圆管的半径R=0.4m,管口B和圆心O在同一水平面上,D是圆管的最高点,其中半圆周BE段存在摩擦,BC和CE段动摩擦因数相同,ED段光滑;直径稍小于圆管内径、质量m=0.5kg的小球从距B正上方高H=2.5m处的A处自由下落,到达圆管最低点C时的速率为6m/s,并继续运动直到圆管的最高点D飞出,恰能再次进入圆管,假定小球再次进入圆管时不计碰撞能量损失,取重力加速度g=10m/s2,求 (1)小球飞离D点时的速度 (2)小球从B点到D点过程中克服摩擦所做的功 (3)小球再次进入圆管后,能否越过C点?请分析说明理由 变式训练4-1如图所示,质量为m的小球用不可伸长的细线悬于O点,细线长为L,在O点正下方P处有一钉子,将小球拉至与悬点等高的位置无初速释放,小球刚好绕P处的钉子作圆周运动。那么钉子到悬点的距离OP等于多少?若绳子最大拉力4mg时那么钉子到悬点的距离OP等于多少? 变式训练4-2半径R=1m的1/4圆弧轨道下端与一水平轨道连接,水平轨道离地面高度h=1m,如图所示,有一质量m=1.0kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下,经过水平轨迹末端B时速度为4m/s,滑块最终落在地面上,试求: (1)不计空气阻力,滑块落在地面上时速度多大? (2)滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做功多少? A C D B O

课后网---专题六——平抛运动和类平抛运动的处理

课后网 专题六:平抛运动和类平抛运动的处理 考点梳理 一、平抛运动 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g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线. 3.基本规律:以抛出点为原点,水平方向(初速度v 0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v x =v 0,位移x =v 0t . (2)竖直方向:做自由落体运动,速度v y =gt ,位移y =12 gt 2 . (3)合速度:v =v 2 x +v 2 y ,方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ=v y v x =gt v 0 . (4)合位移:s =x 2 +y 2,方向与水平方向的夹角为α,tan α=y x =gt 2v 0 . 1.[平抛运动的规律和特点]对平抛运动,下列说确的是 ( ) A .平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动 B .做平抛运动的物体,在任何相等的时间位移的增量都是相等的 C .平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D .落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关 解析 平抛运动的物体只受重力作用,其加速度为重力加速度,故A 项正确;做平抛运动的物体,在任何相等的时间,其竖直方向位移增量Δy =gt 2 ,水平方向位移不变,故B 项错误.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,且落地时间t = 2h g ,落地速度为v =v 2x +v 2y =v 2 0+2gh ,所以C 项正确,D 项错误.

高考物理专题 平抛运动 圆周运动及参考答案

高考专题四:平抛运动 圆周运动 一、选择题。本题共16小题。(每小题6分,共96分。第1—8题在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,第9—16题有的有多项符合题目要求。) 1.如图所示,帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动,帆船以速度v 朝正北方向航行,以帆板为参照物( ) A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2v D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v 2.取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A. 6π B. 4π C. 3 π D. 125π 3.如图,一质量为M 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m 的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g ,当小环滑到大 环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( ) A.Mg-5mg B.Mg+mg C. Mg+5mg D. Mg+10mg 4.如图,一半径为R ,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道。质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg ,g 为重力加速度的大小。用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中客服摩擦力所做的功。则( ) A. mgR W 21 = ,质点恰好可以到达Q 点 B. mgR W 21 >,质点不能到达Q 点 C. mgR W 21 =,质点到达Q 后,继续上升一段距离 D. mgR W 2 1 <,质点到达Q 后,继续上升一段距离 5.小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q 球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,

平抛运动专题

平抛运动问题归类求解 平抛运动的常见问题及求解思路: 1、从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 做“分解位移法”) 若质点以V 0正对倾角为θ的斜面水平抛出,如果要 求质点到达斜面的位移最小,求飞行时间为多少? 解析:(1)连接抛出点O 到斜面上的某点O 1 ,其间距OO 1为位移大小。当OO 1垂直于斜面时位移最小。 (2)分解位移:利用位移的几何关系可得 θθtg 2,2 1020g v t gt t v y x tg = ==。 、在倾角为α的斜面上的P 点,以水平速度0v 向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q 点,证明落在Q 点物体速度α20tan 41+=v v 。 解析:设物体由抛出点P 运动到斜面上的Q 点的位移是l ,所用时间为t ,则由“分解位移法”可得,竖直方向上的位移为αsin l h =;水平方向上的位移为αcos l s =。 又根据运动学的规律可得

竖直方向上22 1gt h =,gt v y = 水平方向上t v s 0= 解析:?37和?53都是物体落在斜面上后,位移与水平方向的夹角,则运用分解位移的 方法可以得到0 02221tan v gt t v gt x y = ==α 所以有0 1 237tan v gt = ? 同理0 2 253tan v gt = ? 则16:9:21=t t 4. 从竖直方向是自由落体运动的角度出发求解 在研究平抛运动的实验中,由于实验的不规范,有许多同学作出的平抛运动的轨迹,常常不能直接找到运动的起点(这种轨迹,我们暂且叫做“残缺轨迹”),这给求平抛运动的初速度带来了很大的困难。为此,我们可以运用竖直方向是自由落体的规律来进行分析。 [例5] 某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知a x x ==21,b y =1,c y =2,求0v 。

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