平抛运动模型
平抛运动：“平抛”+“斜面”模型
v2 v2
D.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交
解析 由于沿斜面 AB∶BC∶CD＝5∶3∶1,故三个小球竖直方向运动的
位移之比为 9∶4∶1,运动时间之比为 3∶2∶1,A 项错误;斜面上平抛的小
球落在斜面上时,速度与初速度之间的夹角α满足 tanα＝2tanθ,与小球
抛出时的初速度大小和位置无关,因此 B 项正确;同时 tan
α＝gt，所以三
v0
个小球的初速度之比等于运动时间之比,为 3∶2∶1，C 项正确;三个小球
的运动轨迹(抛物线)在 D 点相交,因此不会在空中相交,D 项错误。
答案 BC
解析显隐
【变式训练3】(多选)如图示,小球从倾角
v1
为θ的斜面顶端A点以速率v0做平抛运动， 则下列说法正确的是( )
A.若小球落到斜面上,则v0越大,小球飞行时间越长 B.若小球落到斜面上,则v0越大,小球末速度与竖直方向的夹角越大 C.若小球落到水平面上,则v0越大,小球飞行时间越长 D.若小球落到水平面上,则v0越大,小球末速度与竖直方向的夹角越大
A．轰炸机的飞行高度 B．轰炸机的飞行速度
ห้องสมุดไป่ตู้
多选
C．炸弹的飞行时间
D．炸弹投出时的动能
审题设疑
1、审题中的关键着眼点在哪里?
2、通过什么办法找出各量之间的 关系，列方程求解？
H
x
v0
θ
H－h＝12vyt vy
v
x＝v0t，
vy＝ 1 v0 tan θ
x＝tahn θ
转解析
【备选】 如图所示，小球以 v0 正对倾
注意分析：小球落到斜面 上时的末速度与竖直方向 的夹角与什么因素有关?
高中物理24个经典模型
高中物理24个经典模型高中物理中有许多经典的模型，这些模型帮助我们理解物理世界的运作原理。
本文将介绍高中物理中的24个经典模型，让我们一起来了解它们吧！1.单摆模型：单摆模型用来研究摆动的物体的运动规律。
它包括一个质点和一个细线，可以通过改变细线长度或质点的质量来研究摆动的周期和频率。
2.平抛运动模型：平抛运动模型用来研究水平投掷物体的运动轨迹和速度。
它假设没有空气阻力，只有重力作用。
可以通过改变初速度和仰角来研究物体的落点和飞行距离。
3.牛顿第一定律模型：牛顿第一定律模型认为在没有外力作用下物体将保持匀速直线运动或静止。
这个模型帮助我们理解惯性的概念和物体运动状态的变化。
4.牛顿第二定律模型：牛顿第二定律模型描述了物体受力和加速度之间的关系。
它的数学表达式为F=ma，其中F表示物体受力，m表示物体质量，a表示物体加速度。
5.牛顿第三定律模型：牛顿第三定律模型表明对于每个作用力都存在一个等大反向的相互作用力。
这个模型帮助我们理解力的概念和物体之间的相互作用。
6.阻力模型：阻力模型用来研究运动物体与介质之间的相互作用。
它的大小与速度和物体形状有关，在物体运动时会减小其速度。
7.功率模型：功率模型描述了物体转化能量的速度和效率。
它等于功的大小除以时间，可以帮助我们理解物体能量的转变和利用。
8.热传导模型：热传导模型描述了热量在物体间传递的过程。
它通过研究热导率和温度差来解释热量传递的速率和方向。
9.摩擦力模型：摩擦力模型用来描述物体在接触面上滑动或滚动时的相互作用。
它的大小与物体之间的粗糙程度和压力有关，可以通过摩擦力模型来研究物体的运动和停止。
10.力矩模型：力矩模型用来研究物体旋转的平衡和加速度。
它的数学表达式为M=rF，其中M表示力矩，r表示力臂，F表示作用力。
11.浮力模型：浮力模型用来研究物体在液体或气体中的浮力。
它的大小等于液体或气体对物体的推力，可以帮助我们理解物体在液体中的浮沉和船只的浮力原理。
平抛运动与斜面模型
平抛运动与斜面模型平抛运动是一种古老的物理模型，它描述了当一个物体以一定的初速度被投掷出去时，沿着水平方向运动，并受到重力的作用而沿着竖直方向下落的运动状态。
这种运动状态被称为平抛运动，是物理学中比较简单的一种运动状态，也是一些很有用的实际问题中的基础。
平抛运动的数学模型是基于牛顿的力学定律和基本运动学公式建立的。
当一个物体以初速度v0在地面上被投掷出去时，它会以固定的速度沿水平方向移动，其水平速度不变，可以用以下方程表示：x = v0t其中，x为物体沿水平方向移动的距离，t为运动的时间。
如果物体受到重力的作用，它将沿竖直方向运动，竖直方向的速度将会发生改变。
物体的竖直运动可以由以下公式描述：y = v0t - 1/2gt^2其中，y为物体沿竖直方向下落的距离，g为重力加速度，t为运动的时间。
在这个运动状态中，物体沿着抛出角度的曲线运动，其运动轨迹可以表示为：y = xtanθ-1/2gx²/(v0cosθ)²其中，θ为抛出角度，在这个运动状态中，这个抛出角度是重要的参数之一，它会影响物体的运动轨迹。
如果初始速度v0和抛出角度θ已经确定，我们就可以使用这些公式来计算出物体在任意时间和任意位置的运动状态。
平抛运动模型有许多实际运用，其中之一是对于物体的落点的预测。
在一些体育比赛中，比如说击球运动、投掷项目等，通过预测体育器材的抛出速度和角度，运动员可以估算出它们的运动轨迹和落点。
此外，平抛运动模型也被广泛应用于医院等领域，在判断怪物或人的跳跃速度、分析运动员的动作时我们需要用到平抛运动模型。
斜面模型是一种质点受到斜面力作用而在斜面上滑动的物理模型。
当一个物体放置在斜面上后，受到位置和重力的相互作用，它在斜面上沿着向下的方向开始滑动，这种滑动称为斜面运动。
斜面运动的模型包含了许多因素，比如物体的重量、斜面的夹角、摩擦系数等，这些因素都会影响物体在斜面上的滑动状态。
基于运动学和力学原理，可以把这些因素纳入斜面运动的数学模型中。
平抛运动和斜抛运动的理论模型
平抛运动和斜抛运动的理论模型运动是物质的基本属性之一，而平抛运动和斜抛运动则是我们在日常生活中经常遇到的两种运动形式。
平抛运动是指物体在水平方向上以一定的初速度进行运动，而斜抛运动则是指物体在同时具有水平和竖直初速度的情况下进行运动。
这两种运动都可以通过理论模型进行描述和分析。
首先，让我们来看看平抛运动的理论模型。
在平抛运动中，物体的运动轨迹是一个抛物线。
根据牛顿第一定律，物体在水平方向上不受外力作用，因此它的水平速度保持不变。
而在竖直方向上，物体受到重力的作用，因此它的竖直速度会逐渐减小，直至最终下落到地面。
根据牛顿第二定律，我们可以得到物体在竖直方向上的运动方程：\[y = v_0t - \frac{1}{2}gt^2\]其中，y代表物体的竖直位移，v0代表物体的竖直初速度，t代表时间，g代表重力加速度。
这个方程描述了物体在竖直方向上的运动轨迹。
接下来，让我们来探讨斜抛运动的理论模型。
在斜抛运动中，物体的运动轨迹同样是一个抛物线，但它的初速度不仅具有水平分量，还具有竖直分量。
根据牛顿第一定律，在水平方向上物体的速度保持不变，而在竖直方向上物体受到重力的作用，速度逐渐减小。
因此，我们可以将物体在水平方向上的运动和竖直方向上的运动分开来分析。
首先，我们来看物体在水平方向上的运动。
根据牛顿第一定律，物体在水平方向上不受外力作用，因此它的水平速度保持不变。
假设物体的水平初速度为v0x，那么物体在水平方向上的运动可以用以下方程描述：\[x = v_0xt\]其中，x代表物体的水平位移。
接下来，我们来看物体在竖直方向上的运动。
根据牛顿第二定律，物体在竖直方向上受到重力的作用，因此它的竖直速度会逐渐减小。
假设物体的竖直初速度为v0y，那么物体在竖直方向上的运动可以用以下方程描述：\[y = v_0yt - \frac{1}{2}gt^2\]其中，y代表物体的竖直位移。
通过将水平方向上的运动和竖直方向上的运动结合起来，我们可以得到物体的整体运动轨迹。
第15讲 多体平抛运动模型(解析版)
第15讲多体平抛运动模型1．（2021·江苏）如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（）A．A比B先落入篮筐B．A、B运动的最大高度相同C．A在最高点的速度比B在最高点的速度小D．A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同【解答】解：AB、将A、B篮球的运动过程逆向看作是从篮筐沿同方向斜向上抛出的斜抛运动，落到同一高度上的两点，因A水平位移较大，可知A的抛射速度较大，竖直初速度较大，最大高度较大，运动时间较长，即B先落入篮筐中，故AB错误；C、因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，故C错误；D、由斜抛运动的对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。
故选：D。
一.知识总结1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下的运动．2．性质：平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线．3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：自由落体运动．4. 平抛运动基本规律如图1，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向．图1(1)位移关系(2)速度关系（3）飞行时间 由t ＝2hg知，时间取决于下落高度h ，与初速度v 0无关． （4）水平射程 x ＝v 0t ＝v 02hg，即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定，与其他因素无关． （5）落地速度v ＝v x 2＋v y 2＝v 02＋2gh ，以θ表示落地速度与水平正方向的夹角，有tan θ＝v y v x ＝2ghv 0，落地速度与初速度v 0和下落高度h 有关． （6）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 ＝g Δt 是相同的，方向恒为竖直向下，如图4所示．图4（7）两个重要推论①做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图5所示，即x B ＝x A 2.图5推导：⎭⎬⎫tan θ＝y Ax A －x Btan θ＝v yv 0＝2y AxA→x B＝x A2②做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，有tan θ＝2tan α. 推导：⎭⎬⎫tan θ＝v y v 0＝gt v 0tan α＝y x ＝gt 2v→tan θ＝2tan α5.多体平抛模型（1）模型特点：涉及到两个或两个以上物体做平抛运动的模型 （2）模型运动规律①若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出，则两物体始终在同一高度，二者间距只取决于两物体的水平分运动。
方法26 高中物理模型盘点(十六)类平抛运动模型-高考物理学习记忆方法大全
方法26 高中物理模型盘点（十六）类平抛运动模型物理模型盘点——类平抛运动模型［模型概述］带电粒子在电场中的偏转是中学物理的重点知识之一，在每年的高考中一般都与磁场综合，分值高，涉及面广，同时相关知识在技术上有典型的应用如示波器等，所以为高考的热点内容。
［模型要点］1、类平抛运动模型：初速度不为零，加速度恒定且垂直于初速度方向的运动，我们称之为类平抛运动．在解决这类运动时，方法完全等同于平抛运动的解法，即将类平抛运动分解为两个互相垂直、互相独立的运动，然后按运动的合成与分解的方法解题．即将平抛运动的解题方法推广到类平抛运动中去．2、类平抛运动与平抛运动的区别平抛运动的初速度水平，只受与初速度垂直的竖直向下的重力，a ＝g ；类平抛运动的初速度不一定水平，但合外力与初速度方向垂直且为恒力，a ＝F 合m。
3、求解方法(1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合外力方向)的匀加速直线运动。
(2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度a 分解为ax 、ay ，初速度v0分解为vx 、vy ，然后分别在x 、y 方向上列方程求解。
4、求解类平抛运动问题的关键(1)对研究对象受力分析，找到合外力的大小、方向，正确求出加速度。
例题中，物体受重力、支持力作用，合外力沿斜面向下。
(2)确定是研究速度，还是研究位移。
(3)把握好分解的思想方法，例题中研究位移，把运动分解成沿斜面的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动，然后将两个方向的运动用时间t 联系起来。
5、带电粒子的类平抛运动模型其总体思路为运动的分解（1）电加速：带电粒子质量为m ，带电量为q ，在静电场中静止开始仅在电场力作用下做加速运动，经过电势差U 后所获得的速度v0可由动能定理来求得。
即2012qU mv =。
（2）电偏转：垂直电场线方向粒子做匀速00x v v x v t ==，，沿电场线方向粒子做匀加速，有：220tan 2y y x v qU qUL v t y dm v dmv θ===，， (要求自行作图推导) 在交变电场中带电粒子的运动：常见的产生及变电场的电压波形有方行波，锯齿波和正弦波，对方行波我们可以采用上述方法分段处理，对于后两者一般来说题中会直接或间接提到“粒子在其中运动时电场为恒定电场”。
平抛运动与斜面模型ppt课件
为 s。每次用水平拉力 F ,将物块由 O 点从静止开始拉动,当物块运动
到 P 点时撤去拉力 F 。实验时获得物块在不同拉力作用下落在斜面
上的不同水平射程,作出了如图乙所示的图象,若物块与水平部分的
2
动摩擦因数为 0 .5,斜面与水平地面之间的夹角 θ= 45°,g 取 10 m /s ,
联立解得 x= 1 .2 m ,h= 1 .7 m 。
(2)在时间 t内,滑块的位移为 x1
x1=L-
cos 37°
1
2
且 x1= at ,a=g sin 37°-μg cos 37°
2
联立解得 μ= 0 .125。
【答案】(1)1 .7 m
(2)0 .125
斜面底端正上方的 O 点将一小球以速度 v0= 3 m /s 水平抛出,与此同
时释放在斜面顶端的滑块,经过一段时间后小球恰好能以垂直斜面的
2
方向击中滑块(小球和滑块均可视为质点,重力加速度 g= 10 m /s ,sin
37° = 0 .6,cos 37° = 0 .8)。求:
(1)抛出点 O 离斜面底端的高度。
1
2
对于石块:竖直方向有(l+s)sin 37° = gt
2
水平方向有(l+s)cos 37° =v0t
代入数据,由上式可得 v0= 20 m /s。
(2)对于物块:x1=vt
1
2
对于石块:竖直方向 h= gt
2
解得 t=
2ℎ
水平方向
=4 s
ℎ
tan 37°
+x1=v1t,联立可得 v1= 41 .7 m /s。
抛体运动 平抛与斜面模型
平抛与斜面模型▲考纲说明：抛体运动II▲复习指导：掌握平抛运动的研究方法及规律——运动的合成与分解解决相关平抛运动的实际问题课前复习基本规律：以抛出点为原点，以水平方向(初速度v0方向)为x轴，以竖直向下方向为y轴，建立平面直角坐标系，则：(1)水平方向：做匀速直线运动，速度v x＝，位移x＝。
(2)竖直方向：做自由落体运动，速度v y＝，位移y＝。
1．模型特点平抛运动与斜面结合的问题，一般是研究物体从斜面顶端平抛到落回斜面的运动过程，解决这类问题一般仍是在水平和竖直方向上分解。
求解的关键在于深刻理解通过与斜面的关联而给出的隐含条件。
2．特殊状态该模型最重要的状态是物体落回斜面和速度与斜面平行两个时刻的状态，这两个状态典型的运动特征如下：(1)从斜面开始平抛并落回斜面的时刻：①全过程位移的方向沿斜面方向，即竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切。
②竖直速度与水平速度之比等于斜面倾角正切的两倍。
(2)速度与斜面平行的时刻：①竖直速度与水平速度之比等于斜面倾角的正切。
②该时刻是全运动过程的中间时刻。
③该时刻之前与该时刻之后竖直方向上的位移之比为1∶3。
④该时刻之前与该时刻之后斜面方向上的位移之比不是1∶3。
3．特殊类型该模型的另一类问题是平抛后垂直撞击斜面。
在撞击斜面的时刻，速度方向与水平方向的夹角与斜面的倾角互余。
[例1] 如图4－2－10所示，一光滑斜面与竖直方向成α角，一小球以两种方式释放：第一种方式是在A点以速度v0平抛落至B点；第二种方式是在A点松手后沿斜面自由下滑至B 点，求：(1)AB 的长度多大？(2)两种方式到达B 点，平抛的运动时间为t 1，下滑的时间为t 2，t 1t 2等于多少？ 练习1(2013·江西盟校二联)如图4－2－11所示，从倾角为θ的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，小球均落到斜面上，当抛出的速度为v 1时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α1，当抛出的速度为v 2时，小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角为α2，则( )A ．当v 1>v 2时，α1>α2B ．当v 1>v 2时，α1<α2C ．无论v 1、v 2大小如何，均有α1＝α2D ．2 tan θ＝tan(α1＋θ) [模型构建] 物体从斜面上某一点水平抛出又落在斜面上，即满足平抛运动规律。
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平抛运动模型
一.基础知识
1、深刻理解曲线运动的条件和特点
（1）曲线运动的条件：运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。
（2）曲线运动的特点：○
1在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线的切线方向。
②曲线运动是变速运动，这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。
○3做曲线运动的质点，其所受的合外力一定不为零，一定具有加速度。
2、深刻理解运动的合成与分解
物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的，由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成；由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。
运动的合成与分解基本关系：○
1分运动的独立性；○2运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不能并存）；○3运动的等时性；○4运动的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四边形定则。
） 3.深刻理解平抛物体的运动的规律
（1）．物体做平抛运动的条件：只受重力作用，初速度不为零且沿水平方向。
物体受恒力作用，且初速度与恒力垂直，物体做类平抛运动。
（2）．平抛运动的处理方法
通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向（垂直于恒力方向）的匀速直线运动，一个是竖直方向（沿着恒力方向）的匀加速直线运动。
(3)．平抛运动的规律
以抛出点为坐标原点，水平初速度V 0方向为沿x 轴正方向，竖直向下的方向为y 轴正方向，建立如图1所示的坐标系，在该坐标系下，对任一时刻t. ①位移 分位移t V x
0=, 2
2
1gt y =
, 合位移2220)21()(gt t V s
+=,0
2tan V gt
=
ϕ
.ϕ为合位移与x 轴夹角. ②速度分速度0V V x
=, V y
=gt,
合速度220)(gt V V
+=,0
tan V gt
=
θ.
θ为合速度V 与x 轴夹角
○
3速度正切角是位移正切角的两倍，速度的反向延长线过中点。
(4)．平抛运动的性质
做平抛运动的物体仅受重力的作用，故平抛运动是匀变速曲线运动。
（加速度大小方向都不变，单位时间内速度的变化量相同）
图
1
二.典型例题 1.小船过河问题 2.绳端速度问题
3.平抛运动的处理问题的两条主线
4.各种约束模型下的平抛运动
5.平抛运动的临界问题(立体图问题)
6.平抛轨迹问题
7.斜抛运动模型 1.小船过河问题
一条宽度为L 的河流，水流速度为V s ,已知船在静水中的速度为V c ，那么：
（1）怎样渡河时间最短？
（2）若V c >V s ,怎样渡河位移最小？ （3）若V c <V s ,怎样注河船漂下的距离最短？
分析与解：（1）如图2甲所示，设船上头斜向上游与河岸成任意角θ，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V 1=V c sin θ,渡河所需时间为：θ
sin c V L
t
=
.
可以看出：L 、V c 一定时，t 随sin θ增大而减小；当θ=900时，sin θ=1,所以，当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，c
V L t =
min
.
(2)如图2乙所示，渡河的最小位移即河的宽度。
为了使渡河位移等于L ，必须使船的合速度V 的方向与河岸垂直。
这是船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ。
根据三角函数关系有：V c cos θ─V s =0.
所以θ=arccosV s /V c ,因为0≤cos θ≤1,所以只有在V c >V s 时，船才有可能垂直于河岸横渡。
（3）如果水流速度大于船上在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游。
怎样才能使漂下的距离最短呢？如图2丙所示，设船头V c 与河岸成θ角，合速度V 与河岸成α角。
可以看出：α角越大，船漂下的距离x 越短，那么，在什么条件下α角最大呢？以V s 的矢尖为圆心，以V c 为半径画圆，当V 与圆相切时，α角最大，根据cos θ=V c /V s ,船头与河岸的夹角应为：θ=arccosV c /V s .
船漂的最短距离为：θ
θsin )
cos (min
c c s V L V V x -=.
此时渡河的最短位移为：L V V
L s c
s ==
θcos
.
2
图2甲
图2乙
图2丙
2.绳端速度问题
3.平抛运动的处理问题的两条主线
4.各种约束模型下的平抛运动
5.平抛运动的临界问题(立体图问题)
6.平抛轨迹问题
7.斜抛运动模型。