1、第五章曲线运动复习1/108 曲线运动曲线运动高考视角高考视角 抛体运动与生活实际结合较为紧密,它考查运动合成与分解,而且与带电粒子在电场中运动相结合进行考查,所以也属于基础性知识 2/108一、曲线运动一、曲线运动和直线运动相比,物体做曲线运动和直线运动相比,物体做曲线运动运动轨迹有何不一样?运动轨迹有何不一样?速度方向有何不一样?怎样确定做曲速度方向有何不一样?怎样确定做曲线运动物体在任意时刻速度方向?线运动物体在任意时刻速度方向?曲线运动是不是曲线运动是不是速度恒定速度恒定运动?运动?问题问题3/108()速度特点:轨迹是曲线;速度方向()速度特点:轨迹是曲线;速度方向该该点曲线切线方向
2、点曲线切线方向;速度时刻在变。;速度时刻在变。()曲线运动成因:()曲线运动成因:曲线运动成因:曲线运动成因:曲线运动一定是曲线运动一定是变速运动变速运动直线运动成因:直线运动成因:不受力不受力物体做匀速直线运动;物体做匀速直线运动;受外力受外力受力方向与运动方向共线,做变速直线运动。受力方向与运动方向共线,做变速直线运动。物体一定受到外力作用,所受合外力方向与运动物体一定受到外力作用,所受合外力方向与运动方向方向不共线不共线。4/108(3)轨迹特点:做曲线运动物体轨迹)轨迹特点:做曲线运动物体轨迹总是总是弯向弯向“合外力合外力”所指一侧。所指一侧。(4)受力特点:做曲线运动物体所受)受力特
3、点:做曲线运动物体所受“合合外力外力”方向方向必指向曲线内侧必指向曲线内侧。从从运动学运动学角度看,若物体加速度方向跟物体速角度看,若物体加速度方向跟物体速度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动 从从动力学动力学角度看,若合外力不等于零且与速度角度看,若合外力不等于零且与速度方向不在一直线上方向不在一直线上,物体就做曲线运动,物体就做曲线运动 5/108(5)判断做曲线运动物体速率改变情况)判断做曲线运动物体速率改变情况当协力方向与速度方向夹角小于当协力方向与速度方向夹角小于90时,时,物体运动速率增大物体运动速率增大当协力方向与速度方向夹角等于当协力方向
4、与速度方向夹角等于90时,时,物体运动速率不变物体运动速率不变当协力方向与速度方向夹角大于当协力方向与速度方向夹角大于90时,时,物体运动速率减小物体运动速率减小6/1081、关于物体做曲线运动,以下说法、关于物体做曲线运动,以下说法正确是正确是()A、物体在恒力作用下不可能做曲线、物体在恒力作用下不可能做曲线运动运动B、物体在变力作用下不可能作曲线、物体在变力作用下不可能作曲线运动运动C、做曲线运动物体,其速度方向与、做曲线运动物体,其速度方向与加速度方向不在同一直线上加速度方向不在同一直线上D、物体在变力作用下不可能作直线、物体在变力作用下不可能作直线运动运动C巩固练习巩固练习7/108【
5、例析】2如图所表示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B。这时突然使它所受力反向,大小不变,在此力作用下,物体以后运动情况,以下说法正确是()A.物体不可能沿曲线Ba运动 B物体不可能沿直线Bb运动 C物体不可能沿曲线Bc运动 D物体不可能沿原曲线由B返回A。ABD8/108【例析例析】3一个质量为一个质量为m物体在一组非平行共物体在一组非平行共点力点力F1、F2、F3作用下而保持静止,以下情况作用下而保持静止,以下情况中,物体做曲线运动是中,物体做曲线运动是()A先撤去先撤去F1,然后撤去,然后撤去F2,保留,保留F3B先撤去先撤去F1,然后同时撤去,然后同时撤去F2、F3C先撤去先撤去F1和
6、和F2,然后去,然后去F3撤撤D先同时撤去先同时撤去F1和和F2,然后恢复,然后恢复F2,一直保,一直保留留F3AD9/108【例析例析】4一个质点受到两个相互互成锐一个质点受到两个相互互成锐角力角力F1、F2作用,由静止开始运动,若运动作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但中保持二力方向不变,但F1突然增大到突然增大到F1+F,则质点以后(则质点以后()A一定做匀速直线运动一定做匀速直线运动B在相等时间内速度改变相等运动在相等时间内速度改变相等运动C可能做匀速直线运动可能做匀速直线运动D可能做变加速曲线运动可能做变加速曲线运动B10/1085 5、物体在光滑水平桌面受三个水平恒力
7、(不、物体在光滑水平桌面受三个水平恒力(不共线)处于平衡状态,当把其中一个水平共线)处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将:恒力撤去时,物体将:A.A.物体一定做匀加速直线运动物体一定做匀加速直线运动B.B.物体一定做匀变速直线运动物体一定做匀变速直线运动C.C.物体一定做曲线运动物体一定做曲线运动 D.D.物体有可能做曲线运动物体有可能做曲线运动注意:条件不足需要加以讨论注意:条件不足需要加以讨论无力不拐弯,拐弯必有力无力不拐弯,拐弯必有力D11/1086、以下说法错误是、以下说法错误是()A、物体受到合外力方向与速度方向相、物体受到合外力方向与速度方向相同,物体做加速直线运动同,
8、物体做加速直线运动B、物体受到合外力方向与速度方向相反时,、物体受到合外力方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动物体做减速直线运动C、物体只有受到合外力方向与速度方向成、物体只有受到合外力方向与速度方向成锐角时,物体才做曲线运动锐角时,物体才做曲线运动D、物体只要受到合外力方向与速度方向不、物体只要受到合外力方向与速度方向不在一直线上,物体就做曲线运动在一直线上,物体就做曲线运动C12/1087.一质点在一质点在xoy平面内运动轨迹如图所表示平面内运动轨迹如图所表示.下下面关于分运动判断正确是(面关于分运动判断正确是()A.若在若在x方向一直匀速运动,则在方向一直匀速运动,则在y方向先减速方
9、向先减速后加速运动后加速运动B.若在若在x方向一直匀速运动,则在方向一直匀速运动,则在y方向先加速方向先加速后减速运动后减速运动C.若在若在y方向一直匀速运动,则在方向一直匀速运动,则在x方向一直加方向一直加速运动速运动D.若在若在y方向一直匀速运动,则在方向一直匀速运动,则在x方向一直减方向一直减速运动速运动OxyA13/1088、一个质点在恒力作用下,在平面内从、一个质点在恒力作用下,在平面内从O点运动到点运动到A点轨迹如图所表示,且在点轨迹如图所表示,且在A点点时速度方向与时速度方向与x轴平行,则恒力轴平行,则恒力F方向可能方向可能是()是()A沿沿x轴正方向轴正方向B沿沿x轴负方向轴负
10、方向C沿沿y轴正方向轴正方向D沿沿y轴负方向轴负方向D14/1089如图所表示,红蜡块能在玻璃管水中匀如图所表示,红蜡块能在玻璃管水中匀速上升,若红蜡块在速上升,若红蜡块在 A点匀速上升同时,点匀速上升同时,使使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动轨迹是图中块实际运动轨迹是图中()A直线直线pB曲线曲线QC曲线曲线RD无法确定无法确定B思索:若原来玻璃管含有水思索:若原来玻璃管含有水平向右初速度,现在使之做平向右初速度,现在使之做匀减速运动,则轨迹可能为匀减速运动,则轨迹可能为()C15/10810如图所表示塔吊吊臂上有一能够沿水平方向运如图所
11、表示塔吊吊臂上有一能够沿水平方向运动小车动小车A,小车下装有吊着物体,小车下装有吊着物体B吊钩吊钩.在小车在小车A与物与物体体B以相同水平速度沿吊臂方向匀速运动同时,吊钩以相同水平速度沿吊臂方向匀速运动同时,吊钩将物体将物体B向上吊起,向上吊起,A、B之间距离以之间距离以(SI)()(SI表示国际单位制,式中表示国际单位制,式中H为为吊臂离地面高度)规律改变,则物体做()吊臂离地面高度)规律改变,则物体做()A速度大小不变曲线运动速度大小不变曲线运动B速度大小增加曲线运动速度大小增加曲线运动C加速度大小方向均不变曲线运动加速度大小方向均不变曲线运动D加速度大小方向均改变曲线运动加速度大小方向均
12、改变曲线运动BC16/10811.如图所表示,一个物体在如图所表示,一个物体在O点以初速度点以初速度v开始做曲线运动,已知物体只受到开始做曲线运动,已知物体只受到x轴方向恒轴方向恒力力F作用,则物体速度大小改变情况是作用,则物体速度大小改变情况是A.先减小后增大先减小后增大B.先增大后减小先增大后减小C.不停增大不停增大D.不停减小不停减小A17/10812光滑平面上一运动质点以速度矾经过点光滑平面上一运动质点以速度矾经过点O,如图所表示,与此同时,给质点加上沿,如图所表示,与此同时,给质点加上沿x轴轴正方向恒力正方向恒力Fx和沿和沿y轴正方向恒力轴正方向恒力Fy,则,则()A因为有因为有Fx
13、,质点一定做曲线运动,质点一定做曲线运动B假如假如FyFx,质点向,质点向y轴一侧做曲线运动轴一侧做曲线运动C假如假如Fy=Fxtana,质点做直线运动,质点做直线运动D假如假如FxFycota,质点向,质点向x轴一侧做曲线运轴一侧做曲线运动动CD18/10813如图所表示,在一次救灾工作中,一架如图所表示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行直升飞机沿水平直线飞行直升飞机A,用悬索救护困在,用悬索救护困在湖水中伤员湖水中伤员B。在直升飞机。在直升飞机A和伤员和伤员B以相同以相同水平速度水平速度v匀速运动同时,悬索将伤员上提,匀速运动同时,悬索将伤员上提,在某一段时间内,在某一段时间内,A、B
14、之间距离以之间距离以L=H-t2(式中(式中H为直升飞机为直升飞机A离水面高度)规律改变,离水面高度)规律改变,则在这段时间内,以下说法中正确是(不计则在这段时间内,以下说法中正确是(不计悬索重力和空气阻力)悬索重力和空气阻力)()A.悬索拉力小于伤员重力悬索拉力小于伤员重力B.悬索成倾斜直线悬索成倾斜直线C.伤员做速度减小曲线运动伤员做速度减小曲线运动D.伤员做加速度大小、方向伤员做加速度大小、方向均不变曲线运动均不变曲线运动D19/10814一物体运动规律是一物体运动规律是x3t2m,y4t2m,则以下说法中正确是,则以下说法中正确是()A物体在物体在x轴和轴和y轴方向上都是初速度为零轴方
15、向上都是初速度为零匀加速直线运动匀加速直线运动B物体合运动是初速度为零、加速度为物体合运动是初速度为零、加速度为5m/s2匀加速直线运动匀加速直线运动C物体合运动是初速度为零、加速度为物体合运动是初速度为零、加速度为10m/s2匀加速直线运动匀加速直线运动D物体合运动是加速度为物体合运动是加速度为5m/s2曲线运动曲线运动AC20/10821/10822/108二、运动合成与分解二、运动合成与分解怎样研究曲线运动呢?怎样研究曲线运动呢?(2 2)合运动与分运动关系:)合运动与分运动关系:等时性、独立性、等效性等时性、独立性、等效性 (3 3)遵照平行四边形定则)遵照平行四边形定则 23/108
16、(4)判断物体所参加分运动方法:)判断物体所参加分运动方法:能够用假设法:即假设没有来自别方向上影能够用假设法:即假设没有来自别方向上影响,这个方向将做什么运动,然后再假设没有响,这个方向将做什么运动,然后再假设没有这个方向影响,别方向上将做什么运动。这个方向影响,别方向上将做什么运动。普通情况下取相互垂直两个方向进行研究,普通情况下取相互垂直两个方向进行研究,方便于计算。方便于计算。24/1085.研究两个互成角度直线运动合运动研究两个互成角度直线运动合运动(1 1)两个分运动都是)两个分运动都是匀速直线运动匀速直线运动(3 3)一个分运动是)一个分运动是匀速直线运动匀速直线运动和另一个分运
17、动是和另一个分运动是匀变速直线运动匀变速直线运动(2 2)两个分运动都是初速度为)两个分运动都是初速度为0 0匀加速直线运动匀加速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动匀变速曲线运动25/108例例.相关运动合成,以下说法中正确是相关运动合成,以下说法中正确是()A两个直线运动合运动一定是直线运动两个直线运动合运动一定是直线运动B两个不在同一直线上匀速直线运动合运两个不在同一直线上匀速直线运动合运动一定是直线运动动一定是直线运动C两个初速度为零匀加速直线运动合运动两个初速度为零匀加速直线运动合运动一定是匀加速直线运动一定是匀加速直线运动D匀加速运动和匀速直线运动合运动一定匀加速运动和匀速直线运动合
18、运动一定是直线运动是直线运动26/108所研究问题A.行船问题行船问题【例析例析】1小船从甲地顺水到乙地,用时小船从甲地顺水到乙地,用时t1,从乙地逆水回到甲地时间为,从乙地逆水回到甲地时间为t2。若水不流。若水不流动,小船从甲地到乙地马上再从乙地回到甲动,小船从甲地到乙地马上再从乙地回到甲地所用时间为地所用时间为t3。则(。则()At3t1+t2Bt3t1+t2Ct3t1+t2D无法确定无法确定C27/108【例析例析】2两小船在静水中行驶速度相同,两小船在静水中行驶速度相同,现在两船在一稳定流动河水中相向一顺一逆现在两船在一稳定流动河水中相向一顺一逆行驶,某时在两船正中央有一顺水而下漂浮行
19、驶,某时在两船正中央有一顺水而下漂浮物,则哪个船先碰到漂浮物?物,则哪个船先碰到漂浮物?【例析例析】3小船逆水而上,途经一桥时,掉小船逆水而上,途经一桥时,掉下一物随水而下;半小时后发觉,马上掉头下一物随水而下;半小时后发觉,马上掉头追赶,在桥下游追赶,在桥下游1km处追上,不计掉头时间,处追上,不计掉头时间,求水流速。求水流速。说明:往往取水为参考物说明:往往取水为参考物28/108B.渡河问题渡河问题船速V船(船相对水速度)、水流速度V水(对渡河没有帮助),二者相互独立,互不影响。河宽d 1:求渡河时间:求渡河时间平行河道分运动对渡河没有帮平行河道分运动对渡河没有帮助,只有垂直岸边分运动才
20、能助,只有垂直岸边分运动才能使船渡过河。在垂直岸边方向使船渡过河。在垂直岸边方向船船分运动是匀速直线运动,分运动是匀速直线运动,所以小船渡河时间:所以小船渡河时间:29/108当船头指向对岸时,船渡河所用时间最短:当船头指向对岸时,船渡河所用时间最短:说明:小船渡河时间只决定于河宽河小船渡说明:小船渡河时间只决定于河宽河小船渡河时垂直岸边分运动速度大小,与其它原因河时垂直岸边分运动速度大小,与其它原因无关。无关。【例析例析】一小船船头垂直对岸行驶,当驶至一小船船头垂直对岸行驶,当驶至河中央时,水流速变大,则渡河时间(河中央时,水流速变大,则渡河时间()A.增大增大B.不变不变C.变小变小D.不
21、知水流改变不知水流改变情况,不能确定情况,不能确定30/1082:求渡河位移:求渡河位移最短位移最短位移dV水V船V合条件:V船V水 Smin=d V水dV船若V船v1Cv20Dv20D49/1087.用一根细线拴住一块橡皮用一根细线拴住一块橡皮(可视为质点可视为质点),把细,把细线另一端用图钉固定在竖直图板上,按如右图所线另一端用图钉固定在竖直图板上,按如右图所表示方式,用铅笔尖靠在线左侧,沿水平放置固表示方式,用铅笔尖靠在线左侧,沿水平放置固定直尺向右匀速滑动当铅笔尖匀速滑动速度取定直尺向右匀速滑动当铅笔尖匀速滑动速度取不一样值时,在橡皮运动过程中任一时刻,设橡不一样值时,在橡皮运动过程中
22、任一时刻,设橡皮速度方向与水平直尺夹角为皮速度方向与水平直尺夹角为.关于关于,以下说,以下说法符合事实是法符合事实是()A.铅笔尖滑动速度越大铅笔尖滑动速度越大,越小越小B.铅笔尖滑动速度越大铅笔尖滑动速度越大,越大越大C.与铅笔尖滑动速度无关与铅笔尖滑动速度无关,不变不变D.与铅笔尖滑动速度无关与铅笔尖滑动速度无关,时刻改时刻改变变C50/1088.以下列图甲所表示,在一端封闭、长约以下列图甲所表示,在一端封闭、长约lm玻璃玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做蜡块,将玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做蜡块,将玻璃管开口端用胶塞塞紧然后将这个玻璃管倒置,管开口端用胶塞塞紧然后将这个玻璃管倒置,在
23、蜡块沿玻璃管上升同时,将玻璃管水平向右移在蜡块沿玻璃管上升同时,将玻璃管水平向右移动假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每动假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s上升距离都是上升距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,玻璃管向右匀加速平移,每每1s经过水平位移依次是经过水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中,图乙中,y表示蜡块竖直方向表示蜡块竖直方向位移,位移,x表示蜡块随玻璃管经过水平位移,表示蜡块随玻璃管经过水平位移,t0时时蜡块位于坐标原点取重力加速度蜡块位于坐标原点取重力加速度g10m/s2.51/10852/10853/1089如图所表示,此时物
24、体如图所表示,此时物体A速度大小为速度大小为V1,且连接且连接A、B两物体绳与水平方向夹角分别为两物体绳与水平方向夹角分别为、,则物体,则物体B速度大小为速度大小为V2是多少?是多少?54/10812.如图所表示,汽车以速度如图所表示,汽车以速度v0匀速向左行匀速向左行驶,则物体物体驶,则物体物体M将怎样运动?(将怎样运动?()A匀速上升匀速上升B加速上升加速上升C减速上升减速上升D先加速后减速先加速后减速MPv0vB55/10813.如图所表示,物体如图所表示,物体A以速度以速度v沿竖直杆匀沿竖直杆匀速下滑,经细绳经过定滑轮拉动物体速下滑,经细绳经过定滑轮拉动物体B在水在水平方向上运动,当细
25、绳与水平方向成角时,平方向上运动,当细绳与水平方向成角时,物体物体B运动速度为()运动速度为()A.vcosB.vsinC.vtanD.vcot56/10814如图所表示,物体如图所表示,物体A、B经过定滑轮用经过定滑轮用绳相连结,当物体绳相连结,当物体A、B水平方向为时,水平方向为时,A侧绳与水平方向夹角为,侧绳与水平方向夹角为,B侧绳与水平方向侧绳与水平方向夹角为,则()夹角为,则()AB.C.D.57/108【例析例析】1站在以角速度站在以角速度5rad/s绕竖直轴绕竖直轴转动平台上人,距转轴转动平台上人,距转轴2m,他用玩具枪水平射,他用玩具枪水平射击轴上目标,子弹射出枪口速度为击轴上
26、目标,子弹射出枪口速度为20m/s。要。要击中目标,瞄准方向应与该处线速度方向成多击中目标,瞄准方向应与该处线速度方向成多大角度?子弹射出后经多长时间击中目标。大角度?子弹射出后经多长时间击中目标。思索题思索题【例析例析】2玻璃生产线上,宽玻璃生产线上,宽9m玻璃板以玻璃板以2m/s速度连续不停地向前行进,在切割工序处,速度连续不停地向前行进,在切割工序处,金刚钻割刀速度为金刚钻割刀速度为10m/s,为了使割下玻璃板,为了使割下玻璃板都成要求尺寸矩形,金刚钻割刀轨迹应怎样控都成要求尺寸矩形,金刚钻割刀轨迹应怎样控制,切割一次时间为多长?(答案:与行进方制,切割一次时间为多长?(答案:与行进方向
27、夹角向夹角arccos,0.92s)58/108【例析例析】3有一辆汽车尾部敞开,顶篷只能盖有一辆汽车尾部敞开,顶篷只能盖到到A处,货物可放到处,货物可放到B处,如图所表示,处,如图所表示,AB连连线与竖直方向线与竖直方向AC夹角夹角300。汽车冒雨在平直。汽车冒雨在平直公路上以公路上以6km/h速度行驶时,雨点恰好能淋到速度行驶时,雨点恰好能淋到C点,而不发生侧向偏移,当汽车以点,而不发生侧向偏移,当汽车以18km/h速度速度行驶时,雨滴恰好能打到行驶时,雨滴恰好能打到B点,则雨点速度大点,则雨点速度大小为多少?小为多少?59/108【例析例析】4为测量一艘新轮船速度,安排船沿为测量一艘新轮
28、船速度,安排船沿测量线测量线AB往返行进一次,如图所表示,当船从往返行进一次,如图所表示,当船从A驶向驶向B时,航向与测量线时,航向与测量线AB夹角为夹角为,恰能确,恰能确保船沿测量线航行,航行时间为保船沿测量线航行,航行时间为t1,从从B驶向驶向A时时仍确保沿测量线航行,航行时间为仍确保沿测量线航行,航行时间为t2,若,若AB长长为为S,则船在静水中航速是多少?,则船在静水中航速是多少?60/108解析:船从解析:船从A航行到航行到B与从与从B航行到航行到A在静水中速在静水中速度保持不变,即船速不变;而从度保持不变,即船速不变;而从A航行到航行到B与从与从B航行到航行到A运动轨迹在同一条直线
29、上。依据已知条运动轨迹在同一条直线上。依据已知条件知道船从件知道船从A向向B航行实际速度大小为航行实际速度大小为,从从B向向A航行实际速度大小为航行实际速度大小为。而实际速度。而实际速度都是水速都是水速和船速和船速合速度,合速度,即即是水速是水速和船速和船速合速度,合速度,是水速是水速和船和船速速合速度,所以得到如图所表示矢量关系图。合速度,所以得到如图所表示矢量关系图。由图可知:由图可知:所以船在静水中航行速度:所以船在静水中航行速度:61/108D.竖直上抛竖直上抛两种处理两种处理1.运动合成观点运动合成观点把竖直上抛运动看为由一个以速度把竖直上抛运动看为由一个以速度v0匀速直匀速直线运动
30、和自由落体运动组成。线运动和自由落体运动组成。2.分段分段逆向处理逆向处理把竖直上抛运动看成由上升和下降两阶段组成,以最高点为分把竖直上抛运动看成由上升和下降两阶段组成,以最高点为分界点,且把上升阶段匀减速直线运动看为反向匀加速直线运动界点,且把上升阶段匀减速直线运动看为反向匀加速直线运动自由落体运动,这么就是以最高点为临界点向自由落体运动,这么就是以最高点为临界点向“两边两边”发发展,一边是顺时间发展自由落体运动,另一边是逆时间发展自展,一边是顺时间发展自由落体运动,另一边是逆时间发展自由落体运动。由此能够推知竖直上抛运动最突出特点是关于由落体运动。由此能够推知竖直上抛运动最突出特点是关于“
31、最高点最高点”两边对称。两边对称。62/108竖直上抛运动最大特点:竖直上抛运动最大特点:对称性对称性关于最高点对称。关于最高点对称。竖直上抛运动最主要应用就是它对称性。竖直上抛运动最主要应用就是它对称性。【例析例析】1一物体做竖直上抛运动,它经过抛一物体做竖直上抛运动,它经过抛出点上方出点上方0.4m处速度大小为处速度大小为3m/s,求它经过抛,求它经过抛出点下方出点下方0.4m速度是多少?速度是多少?【例析例析】2从地面竖直向上抛出一物体(不从地面竖直向上抛出一物体(不计空气阻力)它先后两次经过离地面计空气阻力)它先后两次经过离地面h高处时高处时间差为间差为t,则抛出速度多大?,则抛出速度
32、多大?63/108【例析例析】3一物体以一物体以V0=20m/s初速度竖直初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,求物体到离出发向上抛出,不计空气阻力,求物体到离出发点点h15m处所用时间处所用时间t为多少?为多少?【例析例析】4竖直上抛物体在上升阶段平均竖直上抛物体在上升阶段平均速度时速度时9.8m/s,则物体初速度大小为多少?,则物体初速度大小为多少?,上升最大高度为多少?物体回到出发点所需上升最大高度为多少?物体回到出发点所需时间为多少?时间为多少?【例析例析】5气球以气球以5m/s速度在匀速上升,气速度在匀速上升,气球下面系一物体,在上升到球下面系一物体,在上升到210m高处时,系高处时,系
33、物体绳子断了(物体绳子断了(g=10m/s2),则物体从断绳到则物体从断绳到落地所用时间为多少?落地所用时间为多少?64/108【例析例析】6在离地在离地h高处,以相同速度同时抛高处,以相同速度同时抛出两个小球,一个竖直下抛,一个竖直上抛,出两个小球,一个竖直下抛,一个竖直上抛,这两个球落地时间差为这两个球落地时间差为t,则物体抛出初速度,则物体抛出初速度多大?多大?【例析例析】7甲同学从离地甲同学从离地30m高楼上让一个小高楼上让一个小球自由下落。同时乙同学以球自由下落。同时乙同学以15m/s初速度在其初速度在其正下方地面竖直上抛一个小球,不计空气阻力,正下方地面竖直上抛一个小球,不计空气阻
34、力,则两小球经过多长时间相撞?相撞处离地多高则两小球经过多长时间相撞?相撞处离地多高?思索:若竖直上抛小球初速度为?思索:若竖直上抛小球初速度为5m/s又会怎又会怎样?样?【例析例析】8在地面上以初速在地面上以初速2V0竖直上抛一物竖直上抛一物体后,又以初速体后,又以初速V0同地竖直上抛另一物体,若同地竖直上抛另一物体,若相撞在空中,两物体抛出时间间隔必须满足少相撞在空中,两物体抛出时间间隔必须满足少么条件?(不计空气阻力)么条件?(不计空气阻力)65/108有有空气阻力空气阻力竖直向上抛出物体运动竖直向上抛出物体运动两种情况:讨论各参量情况两种情况:讨论各参量情况空气阻力大小不变空气阻力大小
35、不变竖直向上抛出物体运动竖直向上抛出物体运动空气阻力大小与运动速率成正比空气阻力大小与运动速率成正比竖直向上抛出竖直向上抛出物体运动物体运动66/108E、平抛运动、平抛运动什么是平抛运动?什么是平抛运动?定义:定义:v0水平,只受重力作用水平,只受重力作用运动运动它运动轨迹为何是曲线?它运动轨迹为何是曲线?v0与与g不在同一条直线上不在同一条直线上 这一运动有何特点?这一运动有何特点?特点:水平方向不受外力,做特点:水平方向不受外力,做匀速直线运动匀速直线运动;在竖直方向上物体初速度为在竖直方向上物体初速度为0,且只受到重力,且只受到重力作用,物体做作用,物体做自由落体运动自由落体运动。性质
36、:匀变速曲线运动性质:匀变速曲线运动67/108(1)平抛物体加速度:)平抛物体加速度:水平方向:水平方向:竖直方向:竖直方向:合加速度大小:合加速度大小:加速度方向:加速度方向:竖直向下竖直向下平抛运动规律平抛运动规律68/1082、平抛物体在、平抛物体在t时刻瞬时速度:时刻瞬时速度:水平方向:水平方向:竖直方向:竖直方向:合速度大小:合速度大小:速速度度方方向向:VOmgoxyvxvyvt69/1083、平抛物体在、平抛物体在t时刻位移:时刻位移:合位移大小:合位移大小:水平方向:水平方向:竖直方向:竖直方向:位移方向位移方向:oxys2s1st70/108(5)因为竖直方向因为竖直方向v
37、 v0 0=0=0,a=ga=g,是匀变速,是匀变速直线运动,直线运动,所以初速度为零匀变速直线运所以初速度为零匀变速直线运动一切规律在竖直方向上都成立动一切规律在竖直方向上都成立。4.平抛运动时间由下落高度决定:平抛运动时间由下落高度决定:由由h=得得t=71/108一个不引人注意推论:一个不引人注意推论:物体在同一斜面上不一样位置以各自任意速物体在同一斜面上不一样位置以各自任意速度水平抛出,落到斜面上时运动方向均相同。度水平抛出,落到斜面上时运动方向均相同。5.难点透视难点透视平抛运动轨迹平抛运动轨迹从两个位移方程中消去时间参量从两个位移方程中消去时间参量t得:得:抛物线。抛物线。72/1
38、08平抛运动运动方向和位移方向是不一致平抛运动运动方向和位移方向是不一致位移方向与水平方向夹角位移方向与水平方向夹角速度方向与水平方向夹角速度方向与水平方向夹角对平抛运动几个物理量讨论对平抛运动几个物理量讨论a.平抛运动物体在空中运动时间平抛运动物体在空中运动时间,由高度,由高度h决定,与初速度无关。决定,与初速度无关。b.平抛运动物体水平位移平抛运动物体水平位移,与水,与水平初速度平初速度V0及高度及高度h都由关系。都由关系。C.落地瞬时速度大小落地瞬时速度大小,由水平,由水平初速度初速度V0及高度及高度h决定。决定。d.落地速度方向与水平方向夹角落地速度方向与水平方向夹角,h越大,空中运动
39、时间越长,越大,空中运动时间越长,越大。越大。73/108平抛物体运动中速度改变平抛物体运动中速度改变水平方向分速度保持水平方向分速度保持VxV0,竖直方向加速度,竖直方向加速度恒为恒为g,速度,速度VYgt,从抛出时刻起,每隔一定时从抛出时刻起,每隔一定时间间t物体速度矢量关系如图所表示。物体速度矢量关系如图所表示。有两个特点:有两个特点:a.任意时刻速度,水平分量均等于初速度任意时刻速度,水平分量均等于初速度V0;b.任意相等时间间隔任意相等时间间隔t内速度改变量均竖直向下,内速度改变量均竖直向下,且且74/1086.平抛运动和平抛运动和类平抛运动类平抛运动飞行时间决定原因飞行时间决定原因
40、讨论讨论实际上,平抛运动和类平抛运动飞行时间取实际上,平抛运动和类平抛运动飞行时间取决于受限条件:决于受限条件:受限条件一:加速度方向运动距离受限:受限条件一:加速度方向运动距离受限:此情况下飞行时间只决定于加速度方向运动此情况下飞行时间只决定于加速度方向运动距离。距离。受限条件二:初速度方向运动距离受限:受限条件二:初速度方向运动距离受限:此情况下飞行时间只决定于初速度方向运动此情况下飞行时间只决定于初速度方向运动距离。距离。75/1081质量为质量为m子弹在子弹在h=10m高处以高处以800m/s水平速水平速度射出枪口,质量为度射出枪口,质量为M(Mm)物体也在同一地方物体也在同一地方同时
41、以同时以10m/s水平速度抛出,(不计空气阻力),水平速度抛出,(不计空气阻力),则有则有()A物体比子弹落地迟物体比子弹落地迟B子弹比物体落地迟子弹比物体落地迟C子弹水平飞行距离较长子弹水平飞行距离较长D无法确定无法确定C76/108例例2.宇航员站在一星球表面上某高处,沿水宇航员站在一星球表面上某高处,沿水平方向抛出一个小球、经过时间平方向抛出一个小球、经过时间t小球落到小球落到星球表面、测得抛出点星球表面、测得抛出点与落地点之间距离为与落地点之间距离为L;若抛出小球初速度增大道原来;若抛出小球初速度增大道原来2倍,抛出倍,抛出点与落地点之间距离为点与落地点之间距离为L,试求该星球表面试求
42、该星球表面重力加速度。重力加速度。77/108例例3.3.如图所表示,足够长水平轨道如图所表示,足够长水平轨道MNMN上左端有一点上左端有一点C C,过,过MNMN竖直平面上有两竖直平面上有两点点A A、B B,A A点在点在C C点正上方,点正上方,B B点与点与A A点点在一条水平线上,不计轨道阻力和空在一条水平线上,不计轨道阻力和空气阻力。气阻力。在在A A、C C两点以相同速度同时水平向两点以相同速度同时水平向右抛出两小球,两球一定会相遇右抛出两小球,两球一定会相遇在在A A、C C两点以相同速度同时水平向两点以相同速度同时水平向右抛出两小球,两球一定不会相遇右抛出两小球,两球一定不会
43、相遇MNABC在在A A点水平向右抛出一小球,同时在点水平向右抛出一小球,同时在B B点由静止释放一小球,两球点由静止释放一小球,两球一定会相遇一定会相遇在在A A、C C两点以相同速度同时水平向右抛出两小球,并同时在两点以相同速度同时水平向右抛出两小球,并同时在B B点点由静止释放一小球,三小球有可能在水平轨道上相遇由静止释放一小球,三小球有可能在水平轨道上相遇答案:答案:、78/108例4如图所表示装置先将斜槽轨道末端调整水平,在一块平整木板表面钉上白纸和复写纸将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使
44、小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x10.00 cm,A、B间距离y15.02 cm,B、C间距离y214.82 cm.请回答以下问题(g9.80 m/s2)(1)依据以上直接测量物理量来求得小球初速度表示式为v0_.(用题中所给字母表示)(2)小球初速度值为v0_ m/s.79/108ABx5.如图所表示。如图所表示。a、b两质点从同一点两质点从同一点O分别以分别以相同水平速度相同水平速度v0沿沿x轴正方向被抛出轴正方向被抛出,A在竖直在竖直平面内运动平面内运动,
45、落地点为落地点为P1,B沿光滑斜面运动沿光滑斜面运动,落落地点为地点为P2。P1和和P2在同一水平面上在同一水平面上,不计空气阻不计空气阻力。则下面说法中正确力。则下面说法中正确Aa、b运动时间相同Ba、b沿x轴方向位移相同Ca、b落地时动量相同Da、b落地时动能相同80/108【例析例析】6如图所表示,三个如图所表示,三个粒子在同一粒子在同一地点沿同一方向同时垂直于电场方向飞入电场,地点沿同一方向同时垂直于电场方向飞入电场,轨迹如图,则能够看出(轨迹如图,则能够看出()A.b飞离电场同时,飞离电场同时,a刚好打在负极板上刚好打在负极板上B.它们进入电场时初速度它们进入电场时初速度VcVbVa
46、C.在电场中在电场中飞行时间飞行时间ta=tbtcD.在此过程中粒子动能增加量在此过程中粒子动能增加量Eka=EkbEkc81/108特殊情况:知道抛出点、下落高度特殊情况:知道抛出点、下落高度h和飞和飞行水平位移行水平位移S情况:情况:有:有:得:得:7.平抛运动物体初速度求解平抛运动物体初速度求解82/108普适情况:能知道平抛运动物体一部分轨迹情况:能知道平抛运动物体一部分轨迹情况:如图所表示。有:如图所表示。有:83/1081 1、以水平初速度、以水平初速度v v0 0抛出物体抛出物体(不计空气阻力不计空气阻力),飞行一段时间后,垂直撞在倾角为,飞行一段时间后,垂直撞在倾角为斜面上,斜
47、面上,求物体落在斜面上时速度和飞行时间。求物体落在斜面上时速度和飞行时间。V0VyVtVx 垂直撞垂直撞垂直撞垂直撞巩固练习巩固练习84/1082、在倾角为、在倾角为斜面上斜面上A点,以水平速度点,以水平速度v0抛抛出一小球,出一小球,(不不计空气阻力空气阻力),飞行一段行一段时间后,落在斜面上后,落在斜面上B点,求落在点,求落在B点点时速度和速度和飞行行时间?V0VtAsBxy85/108例例1 1、一物体作平抛运动,它在落地前一物体作平抛运动,它在落地前1 1秒内秒内它速度与水平方向夹角由它速度与水平方向夹角由30300 0变成变成60600 0,求求平抛运动初速度;平抛运动初速度;平抛运
48、动时间;平抛运动时间;平抛平抛运动高度。运动高度。小结:研究和分析平抛运动,重在对两个分小结:研究和分析平抛运动,重在对两个分运动规律了解和应用,即水平方向匀速直线运动规律了解和应用,即水平方向匀速直线运动,竖直方向自由落体运动规律灵活交替运动,竖直方向自由落体运动规律灵活交替利用。利用。例例2 2、质点在斜面(倾角为、质点在斜面(倾角为)上以初速度)上以初速度 水平抛出,落在斜面上水平抛出,落在斜面上B B点,求飞行时间点,求飞行时间t?t?86/108拓展拓展3 3:若质点以:若质点以V V0 0正对倾角为正对倾角为斜面水平抛出,斜面水平抛出,落在斜面上时速度与斜面垂直,求飞行时间落在斜面
49、上时速度与斜面垂直,求飞行时间t t2 2?拓展拓展1 1:上题中求质点运动到与斜面相距最远:上题中求质点运动到与斜面相距最远点所需时间点所需时间t t1 1?提醒:抓住当速度与斜面平行时,质点与斜面相距最远这一特点提醒:抓住当速度与斜面平行时,质点与斜面相距最远这一特点拓展拓展2 2:上题中求质点运动到与斜面相距最远点距:上题中求质点运动到与斜面相距最远点距离离H H灵活建立直角坐标系:平行斜面与垂直斜面建立灵活建立直角坐标系:平行斜面与垂直斜面建立87/108拓展拓展4:4:若质点以若质点以V V0 0正对倾角为正对倾角为斜面斜面水平抛出水平抛出,要求质点抵达斜面位移最要求质点抵达斜面位移
50、最小,求飞行时间小,求飞行时间t t3 3?提醒:连接抛出点提醒:连接抛出点 到斜面上某点,其到斜面上某点,其间距为位移大小,要使位移最小,只有落间距为位移大小,要使位移最小,只有落点在点在 且且 垂直于斜面即可。垂直于斜面即可。88/108小结小结小结小结1 1、对于、对于“平抛运动平抛运动”,你能够相对斜面,把它看作你能够相对斜面,把它看作是平行于斜面,初速度为是平行于斜面,初速度为 加速度为加速度为 匀加速运动,与垂直于斜面,初速度匀加速运动,与垂直于斜面,初速度 加速加速度度 匀减速运动合运动;还能够有其它分析方法。匀减速运动合运动;还能够有其它分析方法。这就是物理思想,是物理学研究方