高考物理人教大一轮复习讲义课件第四章万有引力与航天第2讲平抛运动

1、考点一,考点二,考点三,限时自测,练出高分,1性质 加速度为重力加速度g的_运动，运动轨迹是抛物线 2基本规律 以抛出点为原点，水平方向(初速度v0方向)为x轴，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_运动，速度vx ，位移x . (2)竖直方向：做_运动，速度vy ，位移y .,匀变速曲线,匀速直线,自由落体,v0,gt,v0t,1 2 gt2,【考点逐项排查】,答案,3对规律的理解 (1)飞行时间：由t 2 g 知，时间取决于下落高度h，与_无关 (2)水平射程：xv0tv0 2 g ，即水平射程由_和_共同决定，与其他因素无关 (3)落地速度：vt v 2 +

2、v 2 v 0 2 +2g ，以表示落地速度与x轴正方向的夹角，有tan v v 2g v 0 ，所以落地速度也只与_和_有关,初速度v0,初速度v0,下落高度h,初速度v0,下落高度h,(4)速度改变量：因为平抛运动的加速度为重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔t内的速度改变量vgt相同，方向恒为竖直向下，如图所示,答案,(5)两个重要推论 做平抛(或类平抛)运动的物体任一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，如图中A点和B点所示. 做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为，位移方向与水平方向的夹角为，则tan 2tan

3、 .,1.从离水平地面某一高度的地方平抛的物体，其落地的时间由哪些因素决定？其水平射程由哪些因素决定？平抛的初速度越大，水平射程越大吗？ 答案运动时间t 2 g ，取决于高度h和当地的重力加速度g.水平射程xv0tv0 2 g ， 取决于初速度v0、高度h和当地的重力加速度g.当高度、重力加速度一定时，初速度越 大，水平射程越大. 2.判断下列说法是否正确. (1)平抛运动的轨迹是抛物线，速度方向时刻变化，加速度方向也可能时刻变化.( ) (2)无论初速度是斜向上方还是斜向下方的斜抛运动都是匀变速曲线运动.( ) (3)做平抛运动的物体质量越大，水平位移越大.( ) (4)做平抛运动的物体初速

4、度越大，落地时竖直方向的速度越大.( ) (5)从同一高度水平抛出的物体，不计空气阻力，初速度大的落地速度大.( ),思维深化,答案,1.(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有() A.两球的质量应相等 B.两球应同时落地 C.应改变装置的高度，多次实验 D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动,BC,【题组阶梯突破】,答案,2,1,3,2.(多选)如图所示，从某高度处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度

5、为g.下列说法正确的是() A.小球水平抛出时的初速度大小 gt tan B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为 2 C.若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 D.若小球初速度增大，则减小,v,vy,v0,AD,解析答案,2,1,3,3.如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是() A.A、B的运动时间相同 B.A、B沿x轴方向的位移相同 C.A、B运动过程中的加速度大小相同 D.A、B落地时速度大小相同,mg sin ,a2gsi

6、n g,x2v0t2x1, 2 g,由机械能守恒得：速度相等,D,解析答案,2,1,3,分解思想在平抛运动中的应用 1.解答平抛运动问题时，一般的方法是将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解，这样分解的优点是不用分解初速度也不用分解加速度. 2.画出速度(或位移)分解图，通过几何知识建立合速度(或合位移)、分速度(或分位移)及其方向间的关系，通过速度(或位移)的矢量三解形求解未知量.,方法技巧,返回,1.从斜面上平抛 已知位移方向，方法：分解_ xv0t y 1 2 gt2 tan 可求得t_,2.对着斜面平抛 已知速度的大小或方向，方法：分解_ vxv0 vygt tan v 0 v v 0 g

7、t 可求得t_,位移,速度,v 0 g tan ,2v0 tan g,【考点逐项排查】,答案,如图所示，小球从倾角为的斜面顶端A点以速率v0做平抛运动，v0越大，小球飞行时间越长吗？ 答案不是，若小球落到斜面上，则v0越大，水平位移越大，小球竖直位 移也越大，小球飞行时间越长；若小球落到水平面上，无论v0为多大，小 球飞行时间都相等.,思维深化,答案,4.如图所示，以10 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，g取10 m/s2，这段飞行所用的时间为(),解析 v v 0 cot 30， 又vygt 将数值代入以上两式得t 3 s.,【题组阶梯突破】,解析

8、答案,5,4,6,5.(多选)如图所示，倾角为的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，今测得ABBCCD531由此可判断() A.A、B、C处三个小球运动时间之比为123 B.A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间 的夹角之比为111 C.A、B、C处三个小球的初速度大小之比为321 D.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交,5,4,6,1,9,4,解析三个小球竖直方向运动的位移之比为941，运动时间之比为321，A项错误； 速度与初速度之间的夹角满足tan 2tan ，因此B项正确； 同时tan gt v 0 ，所以三

9、个小球的初速度之比等于运动时间之比，为321，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.,A.A、B、C处三个小球运动时间之比为123 B.A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间 的夹角之比为111 C.A、B、C处三个小球的初速度大小之比为321 D.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交,解析答案,5,4,6,6.如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质量m50 kg，不计空气阻力(sin 370.6，cos 370.8；g取

10、10 m/s2).求 (1)A点与O点的距离L； (2)运动员离开O点时的速度大小；,x,y,解析(1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有 Lsin 37 1 2 gt2， L g 2 2sin 37 75 m. (2)Lcos 37v0t， 即v0 Lcos 37 20 m/s.,解析答案,5,4,6,v,解析当运动员的速度方向平行于斜坡或与水平方向成 37角时，运动员离斜坡最远,v0,vy,tan 37 v v 0 = g v 0 ， t1.5 s.,6.如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角

11、37，运动员的质量m50 kg，不计空气阻力(sin 370.6，cos 370.8；g取10 m/s2).求 (3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间.,解析答案,5,4,6,平抛运动的分解方法与技巧 1.如果知道速度的大小或方向，应首先考虑分解速度. 2.如果知道位移的大小或方向，应首先考虑分解位移. 3.两种分解方法： (1)沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动； (2)沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的匀减速运动.,技巧点拨,返回,【题组阶梯突破】,解析答案,8,7,9,答案 D,8,7,9,8一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球以水平

12、速度v飞出，g取10 m/s2，欲打在第四台阶上，则v的取值范围是(),A. 6 m/sv2 2 m/s B2 2 m/sv3.5 m/s C. 2 m/sv 6 m/s D2 2 m/sv 6 m/s,解析 xvt，y 1 2 gt2， 根据几何关系有：vt 1 2 gt2， 得v 1 2 gt， 如果落到第四台阶上有：30.4 1 2 gt240.4， 代入v 1 2 gt， 得 6 m/sv2 2 m/s,A,解析答案,8,7,9,9.如图所示，水平屋顶高H5 m，围墙高h3.2 m，围墙到房子的水平距离L3 m，围墙外空地宽x10 m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上，g取10

13、 m/s2.求： (1)小球离开屋顶时的速度v0的大小范围；,解析 轨迹设水平初速度为v01，,Lv01t1 Hh 1 2 g 1 2 得：v015 m/s,轨迹设水平初速度为v02，,Lxv02t2 H 1 2 g 2 2 v02(Lx) g 2H 13 m/s,小球抛出时的速度大小为5 m/sv013 m/s,解析答案,8,7,9,解析 竖直方向： v = 2g 又有：vmin v 01 2 + v 2 = 5 2 +2105 =5 5 m/s,审题指导,H一定,v = 2g 为定值,水平位移x最小时， v 0 最小,当小球恰好越过围墙的边缘落在空地上时，落地速度最小,(2)小球落在空地上

14、的最小速度.,解析答案,8,7,9,极限分解法在临界问题中的应用 分析平抛运动中的临界问题时一般运用极限分析的方法，即把要求的物理量设定为极大或极小，让临界问题突现出来，找到产生临界的条件.,技巧点拨,返回,1.“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈，都能套中地面上同一目标.设铁圈在空中运动时间分别为t1、t2，则() A.v1v2 B.v1v2 C.t1t2 D.t1t2,= 2 g 1 2,v 0 = = g 2 v 1 v 2,解析答案,2,1,3,4,5,2.如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A

15、点，不计空气阻力，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是() A.增大抛射速度v0，同时减小抛射角 B.减小抛射速度v0，同时减小抛射角 C.增大抛射角，同时减小抛出速度v0 D.增大抛射角，同时增大抛出速度v0,逆向思维,竖直高度不变，水平位移减小,解析答案,2,1,3,4,5,3.如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为() A.11 B.21 C.32 D.23,解析答案,2,1,3,4,5,4.如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L，某人

16、在乒乓球训练中，从左侧 2 处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是() A.击球点的高度与网高度之比为21 B.乒乓球在网左右两侧运动时间之比为21 C.乒乓球过网时与落到桌边缘时速率之比为12 D.乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为12,2,1, 1 2 = 1 2,v 1 v 2 = g 1 g 2 = 1 2, 1 2 = 1 + 2 2 2 2 = 9 8,解析答案,2,1,3,4,5,返回,解析答案,2,1,3,4,5,答案B,返回,2,1,3,4,5,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1.

17、游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力，关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是() A.甲枪射出的子弹初速度较大 B.乙枪射出的子弹初速度较大 C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大 D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小 解析平抛运动的高度决定时间，由h 1 2 gt2知，乙的运动时间大于甲的运动时间，水平位移相等，根据v0 知，甲枪射出的子弹初速度较大.故A正确，B、C、D错误.,A,解析答案,A,2,1,3,4,5,6,7,8,9,1

18、0,11,12,解析答案,D,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,B,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,5.(多选)如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向上.图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹.小球a从(0，2L)抛出，落在(2L，0)处；小球b、c从(0，L)抛出，分别落在(2L，0)和(L，0)处.不计空气阻力， 下列说法正确的是() A.a和b初速度相同 B.b和c运动时间相同 C.b的初速度是c的两倍 D.a运动时间是b的两倍,解析b、c的高度相同,小于a的高度,根据h 1 2 gt2

19、,得t 2 g ，知b、c的运动时间相同，a的运动时间是b的运动时间的 2 倍.故B正确，D错误； 因为a的运动时间长，但是水平位移相同，根据xv0t知，a的水平速度小于b的水平速度.故A错误； b、c的运动时间相同，b的水平位移是c的水平位移的两倍，则b的初速度是c的初速度的两倍.故C正确.,BC,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,BCD,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,AC,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,C,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,9.如图所示为简化后的跳

20、台滑雪的雪道示意图.运动员从助滑雪道AB上由静止开始下滑，到达C点后水平飞出(不计空气阻力)，以后落到F点(图中未画出).D是运动轨迹上的某一点，运动员在该点时的速度方向与轨道CE平行.设运动员从C到D、从D到F的运动时间分别为tCD和tDF，DG和斜面CE垂直，则() A.tCD大于tDF，CG等于GF B.tCD等于tDF，CG小于GF C.tCD大于tDF，CG小于GF D.tCD等于tDF，CG等于GF 解析以C点为原点，CE为x轴，和CE垂直向上方向为y轴，建立坐标系.进行运动分解，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轴方向上到达最高

21、点，根据对称性，tCDtDF，而x轴方向运动员做匀加速运动，故CGGF.,B,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,10.(多选)如图所示，小球a从倾角为60的固定粗糙斜面顶端以速度v1沿斜面恰好匀速下滑，同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出，两球恰在斜面中点P相遇，则下列说法正确的是() A.v1v221 B.v1v211 C.若小球b以2v2水平抛出，则两小球仍能相遇 D.若小球b以2v2水平抛出，则b球落在斜面上时， a球在b球的下方,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析答案,解析两球恰在斜面中点P相遇，则在水平方

22、向上它们的位移相同，即v2v1cos 60得v1v221，A正确，B错误； 若小球b以2v2水平抛出，竖直方向上a球的分速度不变，b球做自由落体运动不变，若还能相遇，则仍然在P点相遇，但b的水平初速度变为2v2，水平方向相遇点会向左移动，所以两小球不能再相遇，C错误； 小球a、b原来在P点相遇，b球竖直方向的平均速度等于v1sin ，b球的水平速度变为2v2，小球b会落在P点上方，在这段时间里，v1在竖直方向的速度会大于b球在竖直方向做自由落体运动的平均速度，则b球落在斜面上时，a球在b球的下方，D正确.,答案 AD,2,1,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,11.如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图.参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，OAB60，B点右侧是一段水平跑道.选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会