高中物理第3章抛体运动章末总结学案鲁科版

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1、第3章抛体运动章末总结一、运动的合成与分解1.运动的合成与分解(1)运动的合成与分解互为逆运算,都遵守矢量运算的平行四边形定则。(2)将运动合成与分解时要注意区分合运动与分运动,合运动是指物体的实际运动。分解时常按实际“效果”分解或正交分解。2.分运动与合运动的关系等时性各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等独立性一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,互不影响7等效性各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果3.两个直线运动的合运动性质的判断[例1]某研究性学习小组进行了如下实验:

2、如图1所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。图1(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为______cm/s,R的加速度大小为______cm/s2。(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是______。解析 (1)小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动,有y=v0t则有t==s=2s,在x轴水

3、平方向做初速度为0的匀加速直线运动,有x=at2,解得:a==cm/s2=2cm/s2,则此时R的速度大小:v==cm/s=5cm/s。7(2)因合力沿x轴,由合力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D。答案 (1)5 2 (2)D[针对训练1](多选)一质量为2kg的质点在如图2甲所示的xOy平面内运动,在x方向的速度—时间图象和y方向的位移—时间(y-t)图象分别如图乙、丙所示,由此可知(  )图2A.t=0时,质点的速度大小为12m/sB.质点做加速度恒定的曲线运动C.前2s,质点所受的合力大小为1

4、0ND.t=1s时,质点的速度大小为7m/s解析 由v-t图象可知,物体在x方向上的初速度为12m/s,而在y方向上,物体做速度为-5m/s的匀速运动,故在前2s内物体做匀变速曲线运动,物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度,则初速度大小:v0=m/s=13m/s,故A错误,B正确;由v-t图象可知,前2s,物体的加速度为:a==m/s2=-5m/s2,根据牛顿第二定律,前2s物体所受合外力大小为F=ma=2×5N=10N,故C正确;t=1s时,x方向的速度为7m/s,而y方向速度为5m/s,因此质点的

5、速度大小为m/s=m/s,故D项错误。答案 BC二、竖直方向上的抛体运动1.竖直下抛运动竖直下抛运动为初速度为v0、加速度为g的匀加速直线运动。取竖直向下为正方向,有关的计算可运用匀变速直线运动的公式。(1)某时刻的速度vt=v0+gt(2)时间t内物体的位移s=v0t+gt2(3)速度与位移的关系v-v=2gs2.竖直上抛运动竖直上抛运动的初速度v0方向竖直向上,加速度为g,是匀变速直线运7动。取竖直向上的方向为正方向,有(1)某时刻的速度vt=v0-gt(2)时间t内上升的高度h=v0t-gt2(3)

6、速度与位移的关系v-v=-2gh(4)几个特征量:①上升的最大高度hmax=。②上升到最大高度处所需时间t上和从最高点落回原抛出点所需时间t下相等,即t上=t下=。[例2]气球上系一重物,以10m/s的速度自地面匀速上升。当上升到离地面高度h=175m处时,绳子突然断了。问:(1)重物是否立即下降?重物要经过多长时间才能落到地面?(2)重物落地时的速度是多大?(不计空气阻力,g取10m/s2)解析 方法一 分段法。(1)绳子断开后重物的上升过程:上升时间t上=,解得t上=1s自175m高处继续上升的最大高

7、度H上=重物做自由落体运动的过程:下降的总高度H=h+H上由H=gt2,可求得下降的时间t下=,解得t下=6s重物从绳断到落地的总时间t=t上+t下,则t=7s(2)重物落地时的速度v地=gt下,解得v地=60m/s方法二 整体法。将重物从离开绳子到落地视为一整体过程,取竖直向上为正方向,则有-h=v0t-gt2,vt=v0-gt解得t=7s(t=-5s舍去),vt=-60m/s(负号表示方向竖直向下)答案 (1)不会立即下降 7s (2)60m/s[针对训练2]以v0=20m/s的速度竖直上抛一小球A,

8、2s后以同一初速度7在同一位置上抛另一小球B,则两球相遇处离抛出点的高度是多少?解析 解法一 根据速度对称性得-[v0-g(t+2)]=v0-gt,解得t=1s代入h=v0t-gt2得h=15m解法二 根据位移相同得v0(t+2)-g(t+2)2=v0t-gt2,解得t=1s代入h=v0t-gt2得h=15m解法三 图象法根据题意,作出小球A、B的v-t图象,如图所示。由图知t=3s时hA=hB=15m。答案 15m三、平抛运

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