2018_2019学年高中物理第3章抛体运动章末总结学案鲁科版必修2.doc

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PAGE PAGE 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 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: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=3 cm/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=eq \f(y,v0)=eq \f(6,3) s=2 s, 在x轴水平方向做初速度为0的匀加速直线运动, 有x=eq \f(1,2)at2,解得:a=eq \f(2x,t2)=eq \f(2×4,22) cm/s2=2 cm/s2, 则此时R的速度大小:v=eq \r(veq \o\al(2,0)+(at)2)=eq \r(32+42)cm/s=5 cm/s。 (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2 kg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2 A.t=0时,质点的速度大小为12 m/s B.质点做加速度恒定的曲线运动 C.前2 s,质点所受的合力大小为10 N D.t=1 s时,质点的速度大小为7 m/s 解析 由v-t图象可知,物体在x方向上的初速度为12 m/s,而在y方向上,物体做速度为-5 m/s的匀速运动,故在前2 s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=eq \r(122+52) m/s=13 m/s,故A错误,B正确;由v-t图象可知,前2 s,物体的加速度为:a=eq \f(Δv,Δt)=eq \f(2-12,2-0) m/s2=-5 m/s2,根据牛顿第二定律,前2 s物体所受合外力大小为F=ma=2×5 N=10 N,故C正确;t=1 s时,x方向的速度为7 m/s,而y方向速度为5 m/s,因此质点的速度大小为eq \r(72+52) m/s=eq \r(74) 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+eq \f(1,2)gt2 (3)速度与位移的关系veq \o\al(2,t)-veq \o\al(2,0)=2gs 2.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-eq \f(1,2)gt2 (3)速度与位移的关系veq \o\al(2,t)-veq \o\al(2,0)=-2gh (4)几个特征量: ①上升的最大高度hmax=eq \f(veq \o\al(2,0),2g)。 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=eq \f(v0,g)。 [例2] 气球上系一重物,以10 m/s的速度自地面匀速上升。当上升到离地面高度h=175 m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10 m/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=eq \f(v0,g),解得t上=1 s 自175 m高处继续上升的最大高度H上=eq \f(veq \o\al(2,0),2g) 重物做自由落体运动的过程: 下降的总高度H=h+H上 由H=eq \f(1,2)gt2,可求得下降的时间t下=eq \r(\f

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