高考物理一輪復(fù)習(xí)講義：+平拋運(yùn)動(dòng)

第第頁課題：平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)一：平拋運(yùn)動(dòng)1．定義．將物體以一定的速度水平拋出，物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，叫做平拋運(yùn)動(dòng)．2．平拋運(yùn)動(dòng)的條件．（1）物體具有水平方向的初速度．（2）運(yùn)動(dòng)過程中只受重力作用．3．平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)．由于做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，由牛頓第二定律可知，其加速度恒為g，是勻變速運(yùn)動(dòng)，又重力與初速度方向不在同一直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．4．平拋物體的位置．平拋運(yùn)動(dòng)的物體落至地面時(shí)，拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離為x，豎直距離為y，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t．（1）在水平方向上，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以x＝V0t．（2）在豎直方向上，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以y＝eq\f(1,2)gt2．5．平拋物體的速度．（1）水平速度：vx＝V0．（2）豎直速度：vy＝gt．（3）落地速度：v地＝eq\r(vx2＋vy2)．要點(diǎn)詮釋圖1平拋運(yùn)動(dòng)有哪些重要規(guī)律和結(jié)論圖1（1）運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))，即平拋物體在空中的飛行時(shí)間僅取決于下落的高度，與初速度v0無關(guān)．（2）落地的水平距離x＝v0eq\r(\f(2h,g))，即水平距離與初速度v0和下落高度h有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)．（3）落地速度vt＝eq\r(v02＋2gh)，即落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)．平拋運(yùn)動(dòng)速度偏向角與位移偏向角的關(guān)系：設(shè)物體運(yùn)動(dòng)到某位置時(shí)的位移和速度與水平方向的夾角分別為α和θ，如圖1．則tanα＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)＝2tanα．典例強(qiáng)化例1．滑雪運(yùn)動(dòng)員以20m/s的速度從一平臺(tái)水平飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的高度差3．2m．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．運(yùn)動(dòng)員飛過的水平距離為s，所用時(shí)間為t，則下列結(jié)果正確的是（）A．s＝16m，t＝0．50sB．s＝16m，t＝0．80sC．s＝20m，t＝0．50sD．s＝20m，t＝0．80s例2．為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實(shí)施投彈爆破．飛機(jī)在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標(biāo)．求炸彈剛脫離飛機(jī)到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離及擊中目標(biāo)時(shí)的速度大?。ú挥?jì)空氣阻力）舉一反三圖21．如右圖2所示，從傾角為θ的斜面上的A點(diǎn)，以初速度v0圖2（1）小球落到B點(diǎn)的速度大?。唬?）A、B間的距離．知識(shí)點(diǎn)二：研究平拋運(yùn)動(dòng)1．實(shí)驗(yàn)步驟（1）安裝調(diào)平①將帶有斜槽軌道的木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，其末端伸出桌面外，軌道末端切線水平．圖3②用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上角，把木板調(diào)整到豎直位置，使板面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行且靠近．如圖3所示圖3（2）建坐標(biāo)系把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口（軌道末端）時(shí)球心所在木板上的投影點(diǎn)O，O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)，用重錘線畫出過坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線作為y軸，畫出水平向右的x軸．（3）確定小球位置：①將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下，小球從軌道末端射出，先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一x值處的y值．②讓小球由同一位置自由滾下，在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過的位置，并在坐標(biāo)紙上記下該點(diǎn)．③用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置．（4）描點(diǎn)得軌跡取下坐標(biāo)紙，將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn)用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡．2．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）計(jì)算初速度①在平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)，測(cè)出它們的x、y坐標(biāo)值，記到表格內(nèi)．②把測(cè)到的坐標(biāo)值依次代入公式y(tǒng)＝eq\f(1,2)gt2和x＝v0t，求出小球平拋的初速度，并計(jì)算其平均值．（2）驗(yàn)證軌跡是拋物線拋物線的數(shù)學(xué)表達(dá)式為y＝ax2，將某點(diǎn)（如B點(diǎn)）的坐標(biāo)x、y代入上式求出常數(shù)a，再將其他點(diǎn)的坐標(biāo)代入此關(guān)系式看看等式是否成立，若等式對(duì)各點(diǎn)的坐標(biāo)近似都成立，則說明所描繪得出的曲線為拋物線．3．誤差分析（1）斜槽末端沒有調(diào)水平，小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng)．（2）確定小球運(yùn)動(dòng)的位置時(shí)不準(zhǔn)確．（3）量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確．4．注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)中必須保持斜槽末端水平．（2）要用重錘線檢查木板、坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直．（3）小球必須每次從斜槽上相同的位置自由滾下．（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，眼睛應(yīng)平視運(yùn)動(dòng)小球，并較準(zhǔn)確地確定小球通過的位置．（5）要在斜槽上較大的高度釋放小球，使其以較大的水平速度運(yùn)動(dòng)，從而減小相對(duì)誤差．（6）要用平滑的曲線畫出軌跡，舍棄個(gè)別偏差較大的點(diǎn)．（7）在軌跡上選點(diǎn)時(shí)，不要離拋出點(diǎn)過近，并且使所選取的點(diǎn)之間盡量遠(yuǎn)些．典例強(qiáng)化圖4例1圖4（1）寫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的計(jì)算式（用L、g表示），其值是多少？（2）a點(diǎn)是平拋小球拋出點(diǎn)的位置嗎？如果不是，那么拋出點(diǎn)的位置怎樣確定？隨堂基礎(chǔ)鞏固圖5如圖5所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度Va和Vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)．若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是（圖5A．ta＞tb，Va＜Vb B．ta＞tb，Va＞VbC．ta＜tb，Va＜Vb D．ta＜tb，Va＞Vb以速度v0水平拋出一球，某時(shí)刻其豎直分位移與水平分位移大小相等，則下列判斷中錯(cuò)誤（）．A．豎直分速度大小等于水平分速度B．此時(shí)球的速度大小為eq\r(5)v0C．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為eq\f(2v0,g)D．運(yùn)動(dòng)的位移大小是eq\f(2\r(2)veq\o\al(2,0),g)圖6圖6A．tanθ B．2tanθC．eq\f(1,tanθ) D．eq\f(1,2tanθ)圖74．圖7先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x＝10．00cm，A、B間距離y1＝5．02cm，B、C間距離y2＝14．82cm．請(qǐng)回答以下問題（g＝9．8m/s2）①根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來求得小球初速度的表達(dá)式為v0＝．（用題中所給字母表示）．②小球初速度的值為v0＝m/s．課后練習(xí)1．關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．平拋運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度隨時(shí)間逐漸增大C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)速度增量相等D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)位移增量相等2．從離地面h高處投出A、B、C三個(gè)小球，A球自由下落，B球以速度v水平拋出，C球以速度2v水平拋出，則它們落地時(shí)間tA、tB、tC的關(guān)系是（）A．tA＜tB＜tCB．tA＞tB＞tCC．tA＜tB＝tCD．tA＝tB＝tC3．如圖8所示，在光滑的水平面上有一小球A以初速度v0運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刻在它的正上方有一小球B以初速度v0水平拋出，并落于C點(diǎn)，忽略空氣阻力，則（）A．小球A先到達(dá)C點(diǎn)B．小球B先到達(dá)C點(diǎn)C．兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)D．無法確定將一物體從某一高度以初速度v0水平拋出，圖8落地時(shí)速度為v，則該物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（不計(jì)空氣阻力）（）圖8A．（v－v0）/gB．（v＋v0）/gC．eq\r(v2－v\o\al(2,0))/gD．eq\r(v\o\al(2,0)＋v2)/g5．將一個(gè)物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t其豎直方向的位移大小與水平方向的位移大小相等，那么t為（）A．eq\f(v0,g)B．eq\f(2v0,g)C．eq\f(v0,2g)D．eq\f(\r(2)v0,g)圖96．如圖9所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)．若不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是（）圖9A．ta＞tb，va＜vbB．ta＞tb，va＞vbC．ta＜tb，va＜vbD．ta＜tb，va＞vb7．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平拋球，結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的右側(cè)（如圖10所示）．不計(jì)空氣阻力，為了能把小球拋進(jìn)小桶中，則下次再水平拋球時(shí)，他可能作出的調(diào)整為（）圖10A．減小初速度，拋出點(diǎn)高度不變B．增大初速度，拋出點(diǎn)高度不變圖10C．初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度D．初速度大小不變，提高拋出點(diǎn)高度8．平拋一物體，當(dāng)拋出1s后它的速度與水平方向成45°角，落地時(shí)速度方向與水平方向成60°角，重力加速度g＝10m/s2，則下列說法中正確的是（）A．初速度為10m/sB．落地速度為10eq\r(3)m/sC．開始拋出時(shí)距地面的高度為25mD．水平射程為20m9．如圖11所示，從傾角為θ的斜面上某點(diǎn)先、后將同一小球以不同的初速度水平拋出，小球均落在斜面上．當(dāng)拋出的速度為v1時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為α1；當(dāng)拋出速度為v2時(shí)，小球到達(dá)斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為α2，則（）圖11A．當(dāng)v1＞v2時(shí)，α1＞α2B．當(dāng)v1＞v2時(shí)，α1＜α2圖11C．無論v1、v2關(guān)系如何，均有α1＝α2D．α1、α2的關(guān)系與斜面傾角θ有關(guān)圖1210．如圖12所示，以9．8m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞在傾角為30°的斜面上，這段飛行所用的時(shí)間為（g取9．8m/s2）（）圖12A．eq\f(\r(2),3)sB．eq\f(2\r(2),3)sC．eq\r(3)sD．2s11．（1）下面是通過描點(diǎn)法畫小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上________．A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端切線保持水平B．每次釋放小球的位置必須相同C．記錄小球位置用的凹槽每次必須嚴(yán)格等距離下降圖13D．每次必須由靜止釋放小球圖13E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸F．將小球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線（2）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，得到的軌跡如圖13所示，其中O點(diǎn)為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及圖中給出的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出小球平拋的初速度v0＝________m/s．（g取9．8m/s2）12．某同學(xué)采用如圖14甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)．（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)下列哪些操作是必須的________（填序號(hào)）．①將斜槽軌道的末端調(diào)成水平圖14②用天平稱出小球的質(zhì)量圖14③每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)此同學(xué)忘記在白紙上記錄小球拋出點(diǎn)的位置，于是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的點(diǎn)跡描出運(yùn)動(dòng)軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為Δx＝20．00cm的三點(diǎn)A、B、C，如圖乙所示，其中相鄰兩點(diǎn)間的豎直距離分別為y1＝10．00cm，y2＝20．00cm．小球運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力忽略不計(jì)．請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計(jì)算出小球初速度v0＝________m/s．（g取10m/s2）13．如圖15所示，一小球從平臺(tái)上水平拋出，恰好落在平臺(tái)前一傾角為α＝53°的斜面頂端