2019年高考物理总复习专题04抛体运动精准导航学案

1、专题04抛体运动考纲定位本讲只有两个二级考点(1)运动的合成与分解(2)抛体运动在高考中考试的频率非常高，几乎每年都要考本部分的试题，选择题单独考察平抛运动，计算题往往会综合元圆周运动等知识进行综合考察。必备知识1 .物体做曲线运动的条件：F合与v不共线.2 .研究曲线运动的方法：运动的合成与分解.3 .运动的合成与分解的运算法则：平行四边形定则或三角形定则.4 .合运动与分运动的三个特性：等时性、独立性、等效性.5 .特别注意：合运动就是物体的实际运动.6 .平抛运动的规律(1)沿水平方向做匀速直线运动：Vx=V0,x=v0t.(2)沿竖直方向做自由落体运动：Vy=gt,y=2gt2.7 .

2、类平抛运动与平抛运动处理方法相似分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的初速度为零的匀加速直线运动.8 .平抛(类平抛)运动的两个推论(1)如图甲所示，物体任意时刻速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.(2)如图乙所示，在任意时刻任意位置处，速度方向与水平方向的夹角为0,位移方向与水平方向的夹角为,则有tan0=2tan5.题型洞察一.题型研究一：运动的合成与分解(一)真题再现1 .（2016全国卷I）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点

3、加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【解析】质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点所受的合外力为该恒力。若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向与恒力方向不同，故A错；若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与速度方向不再垂直，例如平抛运动，故B正确；由牛顿第二定律可知，质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同，C正确；根据加速度的定义，相等时间内速度变化量相同，而速率变化量不一定相同，故D错。（二）精准练习1. 一个质点受到两个互成锐角的力Fi、E的作用，由静止开始运动，若保持

4、二力方向不变，将F1突然增大为2E,则此后质点（）A.不一定做曲线运动8. 一定做匀变速运动C.可能做匀速直线运动D.可能做匀变速直线运动【答案】B【解析】F1增大前，质点沿合力方向做匀加1直线运动.巧增大后，合力方向与同增大之前的质点的速度方向不共线T因而做相法运动,由于二力方的浚，只将尸1堵大为小所以合力恒定J质点做匀变速曲线运动.故本题答案为B.二.题型研究一：平抛运动基本应用（一）真题再现1. （2018全国卷III）在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和乂的速度沿同一方向水平抛出，两2球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍【解析】

5、设甲球落至斜面时的速率为VI,乙落至抖面时的速率为七，由平地运动盘律,方5靖,设斜面倾角为内由几何关系，侬也修，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，；标#侬=；93联立解得：vi-71+tau29即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比电同理可得吟=Jl+iai/&所以用球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍j选项A正蠲。点睛此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。4.（2017全国I,15）发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。速度较大的球越过球网

6、，速度较小的球没有越过球网，其原因是A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多9B.C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大由题意知，速度大的先过球网，即同样的时间速度大的水平位移大，或者同样的水平距离速度大的用时少，故C正确；ABD昔误。Li 和 L2,1.（2015全国卷ITi8）一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为中间球网高度为h发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若

7、乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（）发射点球网L乒乓球A. L12V vv L16h6(4L2L2)g6hLiB.4工上叵<v<1l(4L*g216h2'V6h).k叵1怛L2L2)g4h2V6h【答案】D1c【解析】乒乓球的水平位移最大时球应该恰好落在右侧台面的边角上，由平抛运动规律得3h=1gt2,2L221/(4l1L2)g=Vmaxtl,斛(于Vmax=/226h乒乓球的水平位移最小时球应该恰好擦着球网的中点落在右侧台面上， 则乒乓球从发球点到球网的中点,由平抛运动规律得2h=gt!?=Vmint

8、2,解得Vmin22S.g,所以乒乓球发射速率的范围为4h*椁<v<2产音削，故选项D正确.（二）精准练习1.2016年8月21日巴西里约奥运会女排决赛，中国女排再现不屈不挠的“女排精神”，用顽强意志杀出一条血路，最终3：1力克劲旅塞尔维亚队，时隔12年后再获奥运金牌。已知：排球场总长为18nl球网高度为2s若朱婷立在离网3m的线上（图中虚线所示）正对网前跳起将球水平击出（速度方向垂直于球网），设击球点在3m线正上方且击球高度为3m处，朱婷击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界。（不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2）（）A. 3.5m/sv4，、15m/sB. 2

9、'5m/sv3.5m/sC. 35m/sv3、15m/sD. v4.15m/s【答案】A【解析】球被击出后做平抛运动。根据1 2：2h,-2-315、gt得，t 一 Js=s ,则击球的最大速度2, g ，105x 3 9/12% -m/s=4j15m/s；为了使球不触网，则h - gt ，解得tt 52则击球的最小速度为vm/s=3x/5m/s.则击球的速度范围为 3A/5m/s v 445m/s, A正t 5"5"确。2.如图所示，窗子上、下沿间的高度 H= 1.6 m,墙的厚度d=0.4 m,某人在离墙壁距离 L=1.4 m、距窗子上沿h=0.2 m处的P点，

10、将可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取 g=10 m/s2。则v的取值范围是（）A. v>7 m/sC.3 m/s< v<7 m/s【答案】CB.v<2.3 m/sD.2.3 m/s< v<3 m/s1o【解析】当小物件从窗子右侧上沿经过时，平抛的初速度为v1,则：L=v1t1,h=1gt12,解以上两式1C得v1=7m/s；当物件恰好从窗子左侧下沿经过时，抛出的初速度为V2,则L+d=v2t2,h+H=gt2,解2以上两式得v2=3m/s,故v的取值范围为：3m/s<v<7m/s,C项正确。三.题型研究二

11、：平抛运动与功能关系综合（一）真题再现1.（2014全国卷nT15）取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为A.-B.-C.-D.-【答案】B【解析】设物块在抛出点的速度为V%落地时速度为v,抛出时重力势能为b,由题意知Ep=1mV0；21 21由机械目匕寸恒th律，付一mv=&+mv0,解得v=22vo,设洛地时速度万向与水平万向的夹角为8,则2 2cose=v0=Y2,解得e=b正确.v24（二）精准练习1 .从某一高处平抛一物体，物体着地时末速度与水平方向成a角，取地面处重力势能为

12、零，则物体抛出时，动能与重力势能之比为（）A.sin2aB.cos2aC.tan2aD.cot2a【答案】D一【解析】物体儆平抛运动,假设落地速度为打由于落地的速度方向与水平方向的夹角为A故水平分速度为畤=%=8%位j竖直分速度为匕=/$痛,由于平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，曲畤三%=pcos忘，由于平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，放高度为：友=区=，抛出时2g2S的动能为：纭o-；S'，抛出时的势育国为：。二势坦h-、位?因而动能与势前之比为co/qsD正确.四.题型研究三：平抛运动与图象（一）真题再现1 .（2017江苏卷，2）如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出

13、，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（A）t（B）J-t（C）（D）【答案】C一【解析】设第一次抛出时A球速度为也,B球的速度为心，则h6间水平£噫工=切+”）人第二次两球速度为第一次的2倍"且水平距离不变则，=2加广侬力联立得丁=由，所以C正豳jA、乐D错误a2 .（2016江苏单科，2）有AB两小千B的质量为A的两倍，现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力，图中为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（）|系二:A.B.C.D.【答案】C【解析】小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得，mg上gmV,解得v=，2gL,

14、因Lp<Lq,故vp<vq,选项A错误；因为E=mgL又m>m）,则两小球的动能大小无法比较，选项B错误；对小球在最低点受力分2 2vv析得，Ft-mg=mj,可得Ft=3mg选项C正确；由a=2g可知，两球的向心加速度相等，选项D错误。3 .（2012全国卷T15）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】BD1o：2hx【斛析】根据h-gt可知t，所以tatbtc，即

15、A错误，B正确；由v一得vavbvc,2,gt所以C错误，D正确。P点，a球抛出时的（二）精准练习b球相比，2球（）1.如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。与A.初速度较大B.速度变化率较大C.落地时速度一定较大D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大h=1 gt 2,得22hg【答案】D【解析】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由则ta>tb.小球水平方向都做匀速直线运动，由X=Vot,由题意X相等，又ta>tb,则知VaVVb,A错误;根据-v=a=g,则知速度变化率相同，B错误；落地时速度v=Jv；v=Jv；2gh,可知落地速度不确定，C错误；落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切tana=vy=J2gh,则知a的h大，V0小，tanaV0v0大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，D正确.2.如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的MN点，两球运动的最大高度相同.空气阻力不计，则（）MjVA. B的加速度比A的大B. B的飞行时间比A的长C. B在最高点的速度比A在最高点的小D. B在落地时的速度比A在落地时的大【答案】D【解析】斜