高考物理一轮复习第四章第2节抛体运动课件

第2节抛体运动一、平抛运动及其规律1.平抛运动.重力(1)定义：水平方向抛出的物体只在________作用下运动.(2)性质：平抛运动是加速度为g的匀加速曲线运动，其运动轨迹是________.抛物线重力

(3)平抛运动的条件：①v0≠0，沿水平方向；②只受________作用.2.研究方法：用运动的合成和分解的方法研究平抛运动.匀速直线自由落体水平方向：____________运动.竖直方向：____________运动.3.基本规律(如图4-2­1所示).

图4-2-1(1)速度关系.(2)位移关系.注：综合(1)(2)可知tanβ＝2tanα.(3)轨迹方程：y＝________.gtv0t二、斜抛运动1.定义：将物体以速度v0

斜向上方或斜向下方抛出，物体只在________作用下的运动.重力匀速直线

2.研究方法：斜抛运动可以看作是水平方向的_________运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动.3.基本规律(以斜向上抛为例说明，如图4-2-2所示).

图4-2-2(1)水平方向：v0x＝________，x＝________.(2)竖直方向：v0y＝________，y＝____________.v0cosθv0cosθtv0sinθ【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化，加速度方向也时刻在变化.()(2)做平抛运动的物体初速度越大，水平位移越大.()(3)做平抛运动的物体，初速度越大，在空中飞行时间越长.()(4)无论平抛运动还是斜抛运动，都是匀变速曲线运动.()(5)做平抛运动的物体，在任意相等的时间内速度的变化量是相同的.()答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√2.质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是(

)A.质量越大，水平位移越大B.初速度越大，落地时竖直方向速度越大C.初速度越大，空中运动时间越长D.初速度越大，落地速度越大

答案：D

3.如图4-2-3，正在平直公路行驶的汽车紧急刹车，位于车厢前端、离地高度分别为H≈3.2m、h≈2.4m的两件物品，因没有固定而散落到路面，相距L≈2m.由此估算刹车时的车速最接近()图4-2-3A.30km/hB.50km/hC.70km/hD.90km/h解析：设刹车时的车速为v0，根据平抛运动规律，水平方向联立并代入数据解得v0≈20m/s＝72km/h，所以刹车时的车速最接近70km/h，选C.答案：C

4.(2023年辽宁卷)某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图4-2-4中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是()图4-2-4ABCD解析：篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧.答案：A热点1平抛运动[热点归纳]关于平抛运动必须掌握的四个物理量.(续表)考向1对平抛运动的理解【典题1】(2023年山东梁山一中期中)质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是()A.水平位移只与初速度有关B.水平位移既跟高度有关，又跟初速度有关C.初速度越大，运动时间越长D.运动时间既跟高度有关，又跟初速度有关运动时间越长，CD错误.平抛运动竖直方向做匀速直线运动，有A错误，B正确.

答案：B

考向2平抛运动的规律及应用

【典题2】(多选，2022年山东卷)如图4-2-5所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离为4.8m.当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点.网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍.平行墙面的速度分量不变.重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为()图4-2-5A.v＝5m/sB.v＝m/sC.d＝3.6mD.d＝3.9m＝3.9m，B、D正确，A、C错误.

答案：BD思路导引这是一个三维空间的运动，与二维平面内物体的运动分解思路一致，将运动分解为垂直墙向里的运动、平行于墙向左的运动、平行于墙向上的运动，结合合运动与分运动的等时性分别研究三个方向的运动.

【迁移拓展1】(多选，2023年陕西西安月考)如图4-2-6所示，网球发球机水平放置在距地面某处，正对着竖直墙面发射网球，两次发射网球分别在墙上留下A、B两点印迹.测得OA＝AB，OP为水平线，若忽略网球在空中受到的阻力，则下列说法正确的是()图4-2-6解析：设OA＝AB＝h，忽略空气阻力，则做平抛运动，竖直抛运动的水平方向为匀速直线运动，而且水平位移大小相等，则答案：CD热点2落点在斜面上的平抛运动[热点归纳]1.常见的几种模型.(续表)(续表)2v0tanθ

2.抛出点和落点均在斜面上的平抛运动的特点. (1)位移方向相同，竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切值. (2)末速度方向平行，竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于斜面倾斜角正切值的2倍.(3)运动的时间与初速度成正比：t＝g.(5)当速度与斜面平行时，物体到斜面的距离最远，且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半.

【典题3】(2022

年广东卷)图4-2-7是滑雪道的示意图.可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地.不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力.下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是()图4-2-7A CB D

解析：设斜坡倾角为θ，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律mgsinθ＝ma1，可得a1＝gsinθ，运动员在水平NP段做匀速直线运动，加速度a2＝0，运动员从P点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度a3＝g，设在P点的速度为v0，从P点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且a1＜a3，C正确.答案：C

【迁移拓展2】(2022年江苏连云港调研)第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，图4-2-8甲为运动员跳台滑雪的场景，运动轨迹如图乙所示.运动员从C点水平飞出，落到斜坡上的D点，E点离坡道CD最远，忽略空气阻力.下列说法正确的是()甲乙图4-2-8A.从C到E的时间比从E到D的时间短B.轨迹CE和ED长度相等

C.轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比为1∶3 D.轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等

解析：以C

为原点，CD

为x

轴，和CD垂直向上方向为y轴，建立坐标系，如图D26所示.

y轴方向做类竖直上抛运动，x轴方向做匀加速直线运动，当运动员速度方向与轨道平行时，在y轴方向到达最高点，根据竖直上抛运动的对称性，图D26可知从C到E的时间等于从E到D的时间，A错误.由上述分析可得，运动员在CE段和在ED段，在y轴方向的位移大小相等方向相反，用时相等，运动员在x轴上做匀加速直线运动，则在CE段和ED段在x轴方向上位移不等，故轨迹CE和ED长度不等，由于运动员在C点时，在x轴方向上有初速度，故轨迹CE和ED在CD上的投影长度之比不为1∶3，B、C错误.运动员在竖直方向做自由落体运动，由A选项分析可得，在CE和ED两段运动过程时间相等，运动员在水平方向上做匀速直线运动，则轨迹CE和ED在水平方向的投影长度相等，D正确.答案：D图示规律热点3落点在曲面上的平抛运动[热点归纳]1.常见的几种模型.图示规律(续表)2.平抛运动的两个重要推论.(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图4-2-9

(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻，设其速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为α，则tanθ＝2tanα.如图4-2-9所示.

【典题4】(2022

年广东模拟)如图4-2-10，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O，AB为水平直径，D点为半圆形轨道的最低点，C为轨道上的一点，CO与水平直径的夹角为53°，甲、乙两小球分别从B点和C点水平抛出，两球都落到D点.不计空气阻力，小球可视为质点，sin53°＝0.8，则甲、乙两球初速度之比为()图4-2-10解析：依题意，设圆形轨道半径为R，对于甲球，水平方向

答案：B

思路导引这是两个独立的平抛运动，根据几何关系确定各自的水平位移和竖直位移，分别在水平方向和竖直方向列方程求解.热点4斜抛运动[热点归纳]1.斜抛运动的速度公式(θ为初位置速度与水平方向夹角).2.斜抛运动的位置坐标.

3.对称性特点. (1)速度对称：相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等，或水平方向速度相等、竖直方向速度等大反向(如图4-2-11). (2)时间对称：相对于轨道最高点两侧对称的曲线上升时间等于下降时间.图4-2-11(3)轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称.D.篮球从出手到入筐的时间为

【典题5】(2022

年广东深圳二模)如图4-2-12所示，某运动员在练习跳投.某次投篮出手高度正好与篮筐等高，抛射角θ＝60°，篮球恰好空心命中.忽略空气阻力影响，以下说法正确的是()A.篮球的动量先减小后增大图4-2-12B.重力的冲量先增大后减小C.重力的瞬时功率先增大后减小

v0

g

解析：篮球的速度先减小后增加，则篮球的动量先减小后增大，A正确.根据IG＝mgt可知，重力的冲量一直增加，B错误.根据PG＝mgvy，因竖直速度先减小后增加，则重力的瞬时功率先减

答案：A

热点5实验探究平抛运动的特点

【典题6】(2022年浙江卷)在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴.让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图4-2-13所示.在轨迹上取一点A，读取其坐标(x0，y0).图4-2-13

(1)下列说法正确的是______. A.实验所用斜槽应尽量光滑

B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来

C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据

(2)根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0＝________.(3)在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是____