统考版2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题二力与曲线运动第4讲运动的合成与分解平抛运动及类平抛运动素养培优教师用书

素养培优·情境命题实际情境中的抛体运动情境1[2024·河北邢台4月检测]情境1[2024·河北邢台4月检测]如图所示，在我国空军某部一次军事演习中，一架国产轰炸机正在进行投弹训练，轰炸机以200m/s的恒定速度向竖直峭壁水平飞行，先释放炸弹甲，再飞行5s后释放炸弹乙．炸弹甲和炸弹乙均击中竖直峭壁上的目标．不计空气阻力，取重力加速度大小g＝m/s2，则下列说法正确的是()A．炸弹甲击中目标5s后，炸弹乙击中目标B．炸弹甲和炸弹乙同时击中目标C．两击中点间的距离为125mD．释放炸弹甲时，飞机与峭壁间的水平距离为1000m情境2[2024·湖南卷]如图(a)，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种．某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上．忽视空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是()A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒2在最高点的速度小于v1C．两谷粒从O到P的运动时间相等D．两谷粒从O到P的平均速度相等情境3[2024·北京押题卷]2024年北京冬奥会跳台滑雪项目竞赛在国家跳台滑雪中心“雪如意”如期实行．图甲为跳台的K120米(起跳点到K点距离120米)级别标准场地解读图．此类竞赛并不是只以距离论输赢，而是要以“姿态分”和“距离分”的综合来计算成果．距离分要由距K点的距离确定，运动员正好落在K点时记为60分，未到K点，将所差距离乘以每米的分值，从60分中减去；超过K点，将所超距离乘以每米的分值，然后加上60分．如图乙所示为简化的跳台滑雪的K120米雪道示意图，AB段为起滑段，H点为起跳点，HS段为坡体总长度(忽视H点到坡体的高度，坡体近似可以看做倾角为32°的斜面，H点为顶点)，PL段为着陆区，K为“K点”．(1)若总质量(加装备)为60kg的运动员，从A点自由滑下到达半径10m的圆弧末端H点(切线水平)，已知A点和H点的竖直高度h＝45m，忽视阻力，求运动员在H点对轨道的压力大小．(2)运动员从H点飞出(忽视空气阻力)做平抛运动最终落到PL段，若每米的分值为1.8，请计算滑雪运动员距离分．(已知sin32°＝0.53，cos32°＝0.848，tan32°＝0.625，g＝素养培优·情境命题情境1解析：飞机做匀速直线运动，炸弹做平抛运动，所以炸弹始终在飞机的正下方，故炸弹甲和乙击中竖直峭壁上的目标的时间间隔为零，即炸弹甲和炸弹乙同时击中目标，选项B正确，A错误；平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，设甲与乙飞行的时间分别为t1和t2，竖直距离分别为h1、h2，两击中点间的距离为ΔH，依据位移公式有h1＝，h2＝，其中t1－t2＝5s，ΔH＝h1－h2，联立可得ΔH＝(m)＝25(t1＋t2)(m)，因不确定t1、t2的详细数值，故无法解得两击中点间的距离，选项C错误；释放炸弹甲时，飞机与峭壁间的水平距离为x＝v0t1＝v0(t2＋5s)>1000m，选项D错误．答案：B情境2解析：抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；谷粒2做斜抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同．在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上，运动路程不同，故谷粒2运动时间较长，C错误；谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度．与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于v1，B正确；两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，D错误．答案：B情境3解析：(1)对人从A到H，由动能定理得mgh＝可得v0＝＝30m/s在H点处FN－mg＝得FN＝6000N由牛顿第三定律得，对轨道的压力为6000N，方向竖直向下(2)HS段坡体视为倾角为32°的斜面，运动员最终落到斜面上，易得水平位移为x＝v0t竖直位移为y＝gt2ta