习题课3 平抛运动规律和应用
【学习素养·明目标】 1.掌握平抛运动的特点和性质.2.掌握研究平抛运动的方法,并能应用解题.
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对平抛运动的规律的理解
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1.飞行时间:由t=知,时间取决于下落高度h1与初速度v0无关.
2.水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关.
3.落地速度:vt==,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ==,所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关.
4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图所示.
【例1】 一演员表演飞刀绝技,由O点先后抛出完全相同的三把飞刀,分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点,如图所示.假设不考虑飞刀的转动,并可将其看作质点,已知O、M、N、P四点距水平地面高度分别为h、4h、3h、2h,以下说法正确的是( )
A.三把飞刀在击中木板时动能相同
B.三次飞行时间之比为1∶∶
C.三次初速度的竖直分量之比为3∶2∶1
D.设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3,则有θ1>θ2>θ3
D [初速度为零的匀变速直线运动推论:(1)静止起通过连续相等位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶…=1∶(-1)∶(-)∶…(2)前h、前2h、前3h…所用的时间之比为1∶∶∶…,对末速度为零的匀变速直线运动,也可以运用这些规律倒推.三把飞刀在击中木板时速度不等,动能不相同,选项A错误;飞刀击中M点所用时间长一些,选项B错误;三次初速度的竖直分量之比等于∶∶1,选项C错误.只有选项D正确.]
平抛运动的分析方法
用运动的合成与分解方法研究平抛运动,要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.分析方法通常有两种:若已知位移的大小或方向就分解位移;若已知速度的大小和方向就分解速度.
1.(多选)a、b两个物体做平抛运动的轨迹如图所示,设它们抛出的初速度分别为va、vb,从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb,则( )
A.va>vb
B.va<vb
C.ta>tb
D.ta<tb
AD [由题图知,hb>ha,因为h=gt2,所以ta<tb,又因为x=v0t,且xa>xb,所以va>vb,选项A、D正确.]