一、竖直上抛运动:
1、竖直上抛运动的物体的运动过程: 竖直上抛物体在上升到最高点的过程中,速度方向与物体所受重力方向相反,物体做匀减速直线运动,到最高点速度为零,加速度竖直向下。再从最高点下落过程中物体做自由落体运动。 2、竖直上抛运动的性质是: (1)速度公式: (2)位移公式: (3)速度位移公式: 3、竖直上抛的重要结论: (1)上升的最大高度: H = (2)上升的时间: t=
(3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向
(4) 上升、 下落经过同一段位移的时间相等。 从抛出到落回原位置的时间:t = (5)适用全过程的公式:(S、vt 的正、负号的理解)
例 5. 气球上系一重物,以 4m/s 的速度匀速上升,当离地 9m 时绳断了,求重物的落地时间 t=?(g=10m/s ) (1.8s)
二、平抛运动: (重要)
(1)定义:v0 水平,只受重力作用的运动
性质:加速度为 g 的匀变速曲线运动
(2)特点:水平方向物体不受外力,做匀速直线运动;
在竖直方向上物体的初速度为 0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。 既然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, 我们就可以分别算出平抛物体在任一时刻 t 的位置坐标 x 和 y 以及任一时刻 t 的水 平分速度 vx 和竖直分速度 vy
(3)规律: ①速度: ②位移 :
③由①②中的 tanθ、tanα 关系得 tanθ=2 tanα ④时间由 y= (由下落的高度 y 决定)
⑤竖直方向 v0=0 匀变速运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成 立。 例 6. 标准排球场总长度 18 m,女排比赛网高 2.24 m,在一场校际比赛中,女排队员李芳在后排起跳强攻的位置刚好在距网 3m 的正上方, 然而她击球速度 (水平方向)无论多大,不是下网就是出界,试分析其原因(设球被击出后做平抛运动)。
三、斜抛问题: 斜抛运动分解为:
水平方向--------匀速直线运动 竖直方向--------竖直上抛运动
速度公式和位移公式来描述斜抛运动规律: 从公式中可看出:当 vy=0 时,小球达到最高点, 所用时间 ;
小球自最高点自由落下所需时间,与上升到最高点所需时间相等,因此小球飞行 时间为 小球能达到的最大高度(h)叫做射高; 从抛出点到落地点的水平距 离(s)叫做射程。 斜抛运动的射高:h= 斜抛运动的射程:S=
讨论斜抛运动的射程的最大值:当 θ= 时,Smax=
例 9. 如图所示,从倾角为 θ 的斜面上 A 点,以水平速度 v0 抛出一个小球,不 计空气阻力,它落到斜面上 B 点时所用的时间为( )
(用两种方法解)
【模拟试题】
1、一物体做竖直上抛运动,不计阻力,从抛出时刻算起,上升过程中,设上升 到最大高度一半的时间为 t1,速度减为初速一半所用的时间为 t2,则 ( )
A. t1>t2
B. t1<t2
C. t1=t2
D. 无法确定
2、(2003 年上海春)如果不计空气阻力,要使一颗礼花弹上升至 320 m 高处, 在地面发射时,竖直向上的初速度至少为(g=10 m/s2) ( )
A. 40 m/s
B. 60 m/s
C. 80 m/s
D. 100 m/s
3、竖直向上抛出一只小球,3s 落回抛出点,则小球在第 2s 内的位移(不计空 气阻力)是( )
A. 10m
B. 0m
C.-5m
D. -0.25m
4、一物体从某高度以初速度 v0 水平抛出,落地时速度大小为 vt,则它运动的 时间为 ( )
5、物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角 α 的正切 tanα 随 时间 t 变化的图像是图 1 中的 ( )
6、从某高度处以 12m/s 的初速度水平抛出一物体,经 2s 落地,g 取 10m/s2,则 物体抛出处的高度是______m,物体落地点的水平距离是______m,速度方向与竖 直方向的夹角 θ 的正切 tgθ=______。
7、倾角为 θ,高为 1.8m 的斜面如图 3 所示,在其顶点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端的 B 点,则石子抛出后,经______s,石子的速度方向刚好与斜面平行。
8、如图 5 所示,一质量为 m 的物体以速度 v 水平飞向半圆球的上方,运动过程中不和任何一个点接触,落到地面的 C 点,问速度 v 至少要多少?BC 的距离为多少?
竖直方向上的拋体运动
1.将一物体以某一初速度竖直上抛,图中能正确表示物体在整个运动过程中的速率v与时间t的关系的图象是( )
2.一物体做竖直上抛运动,从抛出时刻算起,上升到最大高度一半的时间为t1,速度减为抛出时速度的一半的时间为t2,则t1与t2比较,其大小关系为( )
A.t1>t2
B.t1=t2
C.t1<t2 D.不能确定
3.离地面高度100 m处有两只气球正在以同样大小的速率5 m/s分别匀速上升和匀速下降.在这两只气球上各落下一个物体.问这两个物体落到地面的时间差为(g=10 m/s2)( ) A.0 B.1 s C.2 s D.0.5 s
4.如图1为某一物体做竖直上抛运动的v-t图象,试根据图象判断物体在3 s内的位移和路程大小为( )
A.10 m 15 m B.10 m 25 m C.15 m 20 m D.15 m 25 m
平抛运动
1物体以初速度v0水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是( )
2.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 C.抛出点高度不变,减小初速度
B.初速度大小不变,提高抛出点高度 D.抛出点高度不变,增大初速度
3.(思维拓展题)如图所示,在水平方向做匀速直线运动的列车中,一位乘客将一小钢球向后水平抛出,站在地面上的人看这个小球的运动轨迹可能是( )
4.图1如图1所示,用一只飞镖在O点对准前方的一块竖直挡板,O与A在同一水平线上,当飞镖的水平初速度分别为v1、v2、v3时,打在挡板上的位置分别为B、C、D,且AB∶BC∶CD=1∶3∶5,(不计空气阻力)则v1∶v2∶v3的值为( ) A.3∶2∶1 B.5∶3∶1 C.6∶3∶2 D.9∶4∶1
斜拋运动
1.一足球运动员开出角球,球的初速度是20 m/s,踢出时和水平面的夹角是45°,如果球在飞行过程中,没有被任何一名队员碰到,空气阻力不计,g=10 m/s2,球的落地点与开出点之间的距离为( )
A.38.4 m B.40 m C.76.8 m D.153.6 m
2.如图1所示,在水平地面上的A点以速度v1跟地面成θ角射出一弹丸,恰好以速度v2垂直穿入墙壁上的小孔B,则下列说法正确的是( )
A.在B点以跟v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上的A点 B.在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上的A点 C.在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在A点的左侧 D.在B点以跟v1大小相等、跟v2方向相反的速度射出弹丸,它必定落在A点的右侧 3.下列关于做斜抛运动的物体速度改变量的说法中正确的是(g=9.8 m/s2)( ) A.抛出后一秒内物体速度的改变量要比落地前一秒内的小
B.在到达最高点前的一段时间内,物体速度的变化要比其他时间慢一些 C.即使在最高点附近,每秒钟物体速度的改变量也等于9.8 m/s D.即使在最高点附近,物体速度的变化率也等于9.8 m/s2 4.下列有关斜抛运动的说法中正确的是( ) A.斜抛运动中物体运动的加速度不变 B.斜抛运动中物体运动的速度不变 C.斜抛运动中水平方向的速度不变 D.斜抛运动中物体的机械能保持不变
5.(2009·武汉高一检测)一只澳大利亚袋鼠有一次以8 m/s 的初速度以相对于水平地面成64.2°的角度纵身一跳,恰在其运动的最高点越过了一道篱笆,已知sin64.2°=0.9,g=10 m/s2,则该篱笆的高度为( )
A.3.2 m B.2.6 m C.6.4 m
D.5.2 m
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