精品必修二第五章抛体运动复习总结 (人教版新教材)高中物理

1、1第五章 抛体运动复习总结主题 1 曲线运动的受力分析 1 曲线运动是一种变速运动，具有加速度，则一定会受力，所受力指向曲线内侧。2 两个分运动合成后的运动状态判断：(1)合加速度恒定匀变速运动；合加速度变化变加速运动。(2)合速度与合加速度方向始终在同一直线直线运动；合速度与合加速度方向不在 同一直线 曲线运动。【例 1】在一条水流速度恒为 v1 的小河中， 有一条小船能够如图所示沿垂直于河岸的方 向从 A 点渡河至对岸的 B 点，已知小船在静止水中航行速度 v 大小一定，假设小船行驶到 河中心时，因上游河水暴涨泄洪，使得小河的水流速度突然变为v2 (v2v1 )，这时保证船头朝向和 v 不

2、变，那么因为水速增大将使得该船( )A渡河通过的路程增大C渡河时间增大B渡河通过的路程比位移大D到达对岸时的速度不变针对训练1 (多选)竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s 的速度匀速上浮。 在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时， 使玻璃管水平向右匀速运动， 测 得蜡块实际运动方向与水平方向成 30角，如图所示。若玻璃管的长度为 1.0 m，在蜡块从 底端上升到顶端的过程中，下列关于玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离计算错误 的是( )A 0.1 m/s，1.73 mC 0.173 m/s，1.73 mB 0.173 m/s，1.0 mD 0.1 m/

3、s，1.0 m主题 2 绳或杆关联速度的分解问题由于绳子或杆处于不可拉长状态，两端沿绳或杆方向速度相同。【例 2】如图所示， 穿在竖直杆上的物块A 与放在水平桌面上的物块B 用绳相连， O 为 定滑轮。 将 A 由图示位置释放， 当绳与水平方向夹角为 时，A 物块的速度大小为 vA，则此 时物块 B 的速度大小为_，若滑轮至杆距离为 d，则 B 物块在此过程中的位移 sB。_针对训练2 如图所示， A、B 两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮2相连，现在使 A 球以速度 v 向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为 、，则此时 B 球的速度为( )A vc

4、osa B vsina C vcos D vsin cosF sinF主题 3 平抛运动的特征和解题方法平抛运动是典型的匀变速曲线运动，它的动力学特征是：x水平方向： a 0 匀速运动竖直方向： ay g 初速度为零的匀加速运动因此在解平抛运动问题时， 抓住了该种运动特征， 也就抓住了解题关键， 常见的关于平 抛运动的解题方法归类如下：1 利用平抛的时间特点解题平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，只要抛出时 物体的高度相同，则下落的时间和竖直分速度就相同【例 3】横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所 示 现有三个小球从左边斜面的顶点以不

5、同的初速度向右平抛， 最后落在斜面上 其落点分别是 a、b、c.下列判断正确的是( )A图中三小球比较，落在 a 点的小球飞行时间最短B图中三小球比较，落在 c 点的小球飞行时间最短C 图中三小球比较， 落在 c 点的小球飞行过程速度变化最大D 图中三小球比较， 落在 c 点的小球飞行过程速度变化最快2 利用平抛运动的偏转角度解题设做平抛运动的物体，速度与初速度 v0 的夹角为 ，位移与初速度 v0 的夹角为 ，tan 2tan .运用这个规律能巧解平抛运动的问题【例 4】如图为湖边一倾角为 30的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为 O。一 人站在A 点处以速度 v0 沿水平方向扔小石子，

6、已知AO=40m ，g 取 10 m/s2 。下列说法正确 的是( )A若 v0=18 m/s，则石块可以落入水中B若石块能落入水中，则 v0 越大，落水时速度方向与水平面的夹角不变C若石块不能落入水中，则 v0 越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大 D若石块不能落入水中，则 v0 越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小3 利用平抛运动的轨迹解题平抛运动的轨迹是一条抛物线， 已知抛物线上的任意一段， 就可求出水平初速度和抛出 点，其他物理量也就迎刃而解了 设如图为某小球做平抛运动的一段轨迹， 在轨迹上任取两 点 A 和 B，分别过 A 点作竖直线，过 B 点作水平线，两直线相交于 C

7、 点，然后过 BC 的中 点 D 作垂线交轨迹于 E 点，过 E 点再作水平线交 AC 于 F 点，则小球经过 AE 和 EB 的时 间相等，设为单位时间 T.3由竖直方向上的匀变速直线运动得 FCAFgT2 ，所以FCAFg由水平方向上的匀速直线运动得gFCAFEFv0 T EFT yg由于小球从抛出点开始在竖直方向上做自由落体运动，在连续相等的时间内满足 h1 FCh2 h3 1 3 5 .因此，只要求出AF 的值，就可以知道AE 和 EB 是在哪个单位时间段内【例 5】如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光 照片，如果图中每个方格的边长l 表示的实际距离和

8、闪光频率 f 均为已知量，那么在小球的质量 m、平抛的初速度大小 v0、小球通过 P 点时的速度大小 v 和当地的重力加速度值 g 这四个未知量中， 利用上述已知量和图中信息( )A可以计算出 m、v0 和 vB可以计算出 v、v0 和 gC只能计算出 v0 和 vD只能计算出 v0 和 g4 平抛运动临界条件的应用平抛运动是典型的匀变速曲线运动，它的动力学特征是：水平方向有初速度而不受外力， 竖直方向只受重力而无初速度(其轨迹是一条抛物线)，因此抓住了平抛运动的这个初始 条件， 也就抓住了它的解题关键 利用运动的分解和合成再结合题目中的具体条件即可解决 问题【例 6】如图所示，排球场总长为

9、18 m，设球网高度为 2 m，运动员站在离网 3 m 的线 上(图中虚线所示)正对网前跳起将球水平击出(空气阻力不计)(1)设击球点在 3 m 线正上方高度为 2.5 m 处，试问击球的速度在什么范围内才能使球 既不触网也不越界？(2)若击球点在 3 m 线正上方的高度小于某个值，那么无论水平击球的速度多大，球不是触网就是越界，试求这个高度(g 取 10 m/s2)章末练习1 (多选)关于曲线运动，下面说法正确的是( )A物体运动状态改变着，它一定做曲线运动B物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变C物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致D物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终

10、和所受到的合外力方向一致2(多选)随着人们生活水平的提高， 高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐 如图所示， 某人从高出水平地面 h 的坡上水平击出一个质量为 m 的高尔夫球由于恒定的水平风力的4作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L 的 A 穴则( )A球被击出后做平抛运动B该球从被击出到落入A 穴所用的时间为 2h2hC球被击出时的初速度大小为 LhgD球被击出后受到的水平风力的大小为mgLg3(多选)在同一水平直线上的两位置分别沿同一水平方向抛出两小球 A 和 B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力要使两球在空中相遇，则必须( )A先抛出 A 球B先抛出 B 球 C同时抛出两球D A 球

11、的水平速度应大于 B 球的水平速度4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M、N 点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则( )A小球 A 的加速度比小球 B 的加速度小B小球 B 的飞行时间比小球A 的飞行时间长C小球 B 落地时的速度比小球A 落地时的速度小D小球 B 在最高点的速度比小球A 在最高点的速度大5如图所示，某人从同一位置O 以不同的水平速度投出三枚飞镖A、B、C，最后都插 在竖直墙壁上，它们与墙面的夹角分别为 60 、45 、30，图中飞镖的取向可认为是击中墙面时的速度方向，不计空气阻力，则下列说法不正确的是( )A三只飞镖做平抛运动的初速度一定满足

12、vA0 vB0 vC0B三只飞镖击中墙面的速度满足vC = vA vBC三只飞镖击中墙面的速度一定满足vA = vB = vCD插在墙上的三只飞镖的反向延长线一定交于同一点6 (1)如图甲所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长 均为 5 cm，如果 g10 m/s2，那么：照相机的闪光频率是_Hz；小球输出的初速度的大小是_m/s；小球经过 B 点时的速度大小是_m/s。(2)某同学获得了如图乙所示的平抛运动的轨迹， 并在图上建立了直角坐标系， 坐标原点5O 为小球的抛出点。若在轨迹上任取一点，测得坐标为(x，y)，则还可以利用图象求出小球抛出时的初速度 v0 _。7

13、把一小球从离地面h5 m 处，以v010 m/s 的初速度水平抛出，不计空气阻力(g10 m/s2) 求：(1)小球在空中飞行的时间(2)小球落地点离抛出点的水平距离(3)小球落地时的速度8如图所示，在水平地面上固定一倾角=37、表面光滑且足够长的斜面体，物体A 以 v1=6ms 的初速度沿斜面上滑，同时在物体A 的正上方，有一物体 B 以某一初速度水平抛出。 如果当 A 上滑到最高点时恰好被 B 物体击中。 (A、B 均可看作质点， sin37=0.6， cos37=0.8 。g 取 10ms 。)求：(1)物体 A 上滑到最高点所用的时间t(2)物体 B 抛出时的初速度v2(3)物体 A

14、、B 间初始位置的高度差 h6第五章 曲线运动章末总结【例 1】答案： AB解析： 由题意可知， 本来船的合速度垂直河岸，当水流速度增大时，静水速度垂直于河d岸的速度大小不变， 根据 t=v 知渡河时间不变， 故 C 错误。 水流速度增大， 静水速度不变，根据平行四边形定则知， 到达对岸的速度增大， 故 D 错误。 渡河时间不变， 水流速度增大， 则沿河岸方向上的位移增大， 则渡河的路程增大， 故 A 正确。 水流速度增大后， 合速度的方 向与河岸方向的夹角变小， 根据几何关系知， 渡河的路程大于位移的大小， 故 B 正确。 故选 AB。针对训练1 、答案： ABDyx解析： 由题图知竖直位移

15、与水平位移间关系为tan30= ，由分运动具有独立性和等时性得： y=vyt ，x=vxt，联立解得： x=1.73 m，vx=0. 173 m/s。故 C 选项正确， ABD 错误。1【例 2】答案： vAsin (cos- 1)d解析： 将物块 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于 B 的速度。如图所示：在沿绳子方向的分速度为 vAsin，所以 vB=vAsin，因滑轮至杆距离为 d，则此过程中1的位移 sB=( cos1)d2 、答案： A解析： 将 A 球的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于 B 球沿绳子方向的分速度。在沿

16、绳子方向的分速度为v 绳 vcos，所以 vB= 子= 故 A 正确， BCD 错误。故选 A。【例 3】答案： B解析： 小球在平抛运动过程中， 可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直 线运动，由于竖直方向的位移为落在c 点处的最小，而落在a 点处的最大，所以落在a 点的 小球飞行时间最长，落在 c 点的小球飞行时间最短， A 错误、 B 正确；而速度的变化量 v gt，所以落在 c 点的小球速度变化最小， C 错误；三个小球做平抛运动的加速度都为重力 加速度，故三个小球飞行过程中速度变化一样快， D 错误【例 4】答案： A1 AOcos30解析：根据 AOsin302gt2 得

17、 t=2s，则石块落入水中最小的初速度v t 10 3 m/s 18m/s，所以石块可以落入水中，故A 对；若石块能落入水中，高度一定，则竖直分速 度一定， 水平初速度越大， 落水速度方向与水平面的夹角越小， 故 B 错； 若石块不能落入水7中，设速度方向与水平方向的夹角为 ，位移与水平方向的夹角为 ，根据平抛运动知识得 tan=2tan，因为落在坡面上，位移方向不变，则速度与水平方向的夹角不变，所以速度方 向与斜面的夹角不变，与初速度无关，故 CD 错。【例 5】解析： 在竖直方向： y5l3lgT2 ，可求出 g；水平方向： v0 T T ，且 Px 3l3l5l点竖直方向分速度 vy v

18、, 2T ，故 P 点速度大小为： v vv；但无法求出小球质 量 m，故 B 正确答案： B【例 6】解析： (1)击球点位置确定之后，恰不触网是速度的一个临界值，恰不出界则是 击球速度的另一个临界值作出如图所示的平面图设球的速度为 v1 时，球刚好不触网水平方向有3 m v1t1 ，竖直方向有12 5 m2 m2gt ，由两式得v13 10 m/s，1再由 12 m v2t2 2.5 m 2gt，可得刚好不越界的速度 v212 2 m/s，故范围为 3 10 m/sv12 2 m/s.(2)当击球点、 网的上边缘和边界点三者位于临界轨迹上时， 如果击球速度变小则一定触 网，否则速度变大则一

19、定出界设发球高度为 H 时，发出的球刚好越过球网落在边界线上刚好不触网时有 3 m v0t3 ，1H22gt ，同理，当球落在界线上时，有12v0t3 ，1H2gt ，联立式，解得 H2.13m.即当击球高度小于 2.13 m 时，无论球的水平速度多大，球不是触网就是越界章末练习答案： (1)3 10 m/sv vB0 vC0 ，故 A 正确； BC、击中墙面的速度为 v = ，则有vB vA = vC ，故 B 正确 C 错误； D、根据任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点可知，插在墙上的三只飞镖的反向延长线一 定交于同一点，故 D 正确；故选 C。6 、答案： (1) 10 1.5 2.5 (2) x g 2y解析： (1)因为 xAB=xBC=0. 15 m，所以 tAB=tBC ，根据s=yBC-y