高考物理 第四章 第一讲教案VIP专享VIP免费

第四章第一讲知识要点：一、平抛运动（一）从运动学的角度分析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，以物体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建立xOy坐标，如图所示：则水平方向和竖直方向的分运动分别为水平方向竖直方向平抛物体在时间t内的位移s可由③⑥两式推得位移的方向与水平方向的夹角由下式决定平抛物体经时间t时的瞬时速度vt可由②⑤两式推得速度vt的方向与水平方向的夹角可由下式决定（二）从动力学的角度分析对于平抛运动的物体只受重力作用，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，因而平抛运动是一种匀变速曲线运动。平抛运动中，由于仅有重力对物体做功，因而若把此物体和地球看作一个系统，则在运动过程中，系统每时每刻都遵循机械能守恒定律。应用机械能守恒定律分析、处理此类问题，往往比单用运动学公式方便、简单得多。[来源:Zxxk.Com]二、平抛运动的几个重要问题（1）平抛物体运动的轨迹：抛物线由③⑥两式，消去t，可得到平抛运动的轨迹方程为。可见，平抛物体运动的轨迹是一条抛物线。（2）一个有用的推论：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：设物体被抛出后ts末时刻，物体的位置为P，其坐标为xt（ts内的水平位移）和yt（ts内的下落高度）；ts末的速度vt的坐标分量为vx、vy，将vt速度反向延长交x轴于x＇，如图：则由几何关系可知：，即整理得：，∴。可见，平抛运动物体某时刻的速度反向延长线交x轴坐标值为此时Ox方向位移的一半。（3）因平抛运动在竖直方向是匀变速直线运动，所以适合于研究匀变速运动的公式，如Δs=aT2，等同样也适用于研究平抛运动竖直方向的运动特点，这一点在研究平抛物体运动的实验中用得较多。（4）类平抛运动：凡具有合外力恒定且合外力垂直于初速度特征的曲线运动叫类平抛运动。针对训练1．物体在做曲线运动的过程中，一定变化的物理量是()A．动能B．速度C．加速度D．合外力解析：选B.物体做曲线运动，至少速度方向变化，所以B正确．2．某人以一定速度始终垂直河岸向对岸游去，当河水匀速流动时，他所游过的路程，过河所用的时间与水速的关系是()A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间短C．水速大时，路程长，时间不变D．路程、时间与水速无关解析：选C.由运动的独立性原理，人过河时所用的时间是由垂直于河岸方向的速度决定的，与水流的速度无关，水速增大时，过河时间不变，A、B不正确．水流速度增大时，人的合速度与河岸的夹角变小，由几何关系可知，过河的位移变大，路程变长，C正确，D不正确．3．质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在互相垂直方向上的两分运动的速度－时间图象分别如图4－1－17所示，则下列说法正确的是()图4－1－17A．2s末质点速度大小为7m/sB．质点所受的合外力大小为3NC．质点的初速度大小为5m/sD．质点初速度的方向与合外力方向垂直解析：选D.2秒末质点在x、y方向的分速度分别为vx＝3m/s、vy＝4m/s，质点的速度v＝＝5m/s，A选项错误；质点的加速度a＝ax＝m/s＝1.5m/s2，质点受到的合外力F＝ma＝1×1.5N＝1.5N，B选项错误；质点的初速度大小v0＝＝4m/s，C选项错误；质点初速度方向沿y方向，合力方向沿x方向，相互垂直，D选项正确．4．河宽l＝300m，水速u＝1m/s，船在静水中的速度v＝3m/s，欲分别按下列要求过河时，船的航向应与河岸成多大角度？过河时间是多少？(1)以最短时间过河；(2)以最小位移过河；(3)到达正对岸上游100m处．解析：(1)以最短时间渡河时，船头应垂直于河岸航行，即与河岸成90°角．最短时间为t＝＝s＝100s.(2)以最小位移过河，船的实际航向应垂直河岸，即船头应指向上游河岸．设船头与上游河岸夹角为θ，有vcosθ＝u，θ＝arccos＝arccos.渡河时间为t＝＝s≈106.4s.(3)设船头与上游河岸夹角为α，则有(vcosα－u)t＝svtsinα＝l两式联立得：α＝53°，t＝125s.5．关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是()A．合运动的轨迹一定是抛物线B．合运动的性质一定是匀变速运动C．合运动...