2022年高考物理一輪-拋體運動學生版

文檔來源網(wǎng)絡整理侵權必刪PAGE14.2拋體運動必備知識清單一、平拋運動1．定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，物體只在作用下的運動．2．性質：平拋運動是加速度為g的曲線運動，運動軌跡是拋物線．3．研究方法：運動的合成與分解(1)水平方向：直線運動；(2)豎直方向：運動．4.基本規(guī)律如圖1，以拋出點O為坐標原點，以初速度v0方向(水平方向)為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向．圖1(1)位移關系(2)速度關系二、斜拋運動1．定義：將物體以初速度v0或斜向下方拋出，物體只在作用下的運動．2．性質：斜拋運動是加速度為g的曲線運動，運動軌跡是．3．研究方法：運動的合成與分解(1)水平方向：直線運動；(2)豎直方向：直線運動．4.基本規(guī)律(以斜上拋運動為例，如圖2所示)圖2(1)水平方向：v0x＝，F(xiàn)合x＝0；(2)豎直方向：v0y＝，F(xiàn)合y＝mg.命題點精析（一）平拋運動的規(guī)律1．飛行時間由t＝eq\r(\f(2h,g))知，時間取決于下落高度h，與初速度v0無關．2．水平射程x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素無關．3．落地速度v＝eq\r(v\o\al(x2,)＋v\o\al(y2,))＝eq\r(v\o\al(02,)＋2gh)，以θ表示落地速度與水平正方向的夾角，有tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(\r(2gh),v0)，落地速度與初速度v0和下落高度h有關．4．速度改變量因為平拋運動的加速度為恒定的重力加速度g，所以做平拋運動的物體在任意相等時間間隔Δt內(nèi)的速度改變量Δv＝gΔt是相同的，方向恒為豎直向下，如圖3所示．圖35．兩個重要推論(1)做平拋運動的物體在任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖4所示，即xB＝eq\f(xA,2).圖4推導：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(tanθ＝\f(yA,xA－xB),tanθ＝\f(vy,v0)＝\f(2yA,xA)))→xB＝eq\f(xA,2)(2)做平拋運動的物體在任意時刻任意位置處，有tanθ＝2tanα.推導：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(tanθ＝\f(vy,v0)＝\f(gt,v0),tanα＝\f(y,x)＝\f(gt,2v0)))→tanθ＝2tanα典型例題例1如圖5所示，x軸在水平地面上，y軸在豎直方向．圖中畫出了從y軸上沿x軸正方向水平拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡．不計空氣阻力，下列說法正確的是()圖5A．a(chǎn)和b的初速度大小之比為eq\r(2)∶1B．a(chǎn)和b在空中運動的時間之比為2∶1C．a(chǎn)和c在空中運動的時間之比為eq\r(2)∶1D．a(chǎn)和c的初速度大小之比為2∶1練1如圖6所示，小球A、B分別從2l和l的高度水平拋出后落地，上述過程中A、B的水平位移分別為l和2l。忽略空氣阻力，則()圖6A．A和B的位移大小相等B．A的運動時間是B的2倍C．A的初速度是B的eq\f(1,2)D．A的末速度比B的大練2發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)．速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)．其原因是()A．速度較小的球下降相同距離所用的時間較多B．速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大C．速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少D．速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大命題點精析（二）有約束條件的平拋運動如圖7所示，水平初速度v0不同時，雖然落點不同，但水平位移d相同，t＝eq\f(d,v0).圖7例2(多選)從豎直墻的前方A處，沿AO方向水平發(fā)射三顆彈丸a、b、c，在墻上留下的彈痕如圖8所示，已知Oa＝ab＝bc，則a、b、c三顆彈丸(不計空氣阻力)()圖8A．初速度大小之比是eq\r(6)∶eq\r(3)∶eq\r(2)B．初速度大小之比是1∶eq\r(2)∶eq\r(3)C．從射出至打到墻上過程速度增量之比是1∶eq\r(2)∶eq\r(3)D．從射出至打到墻上過程速度增量之比是eq\r(6)∶eq\r(3)∶eq\r(2)練3如圖所示，這是投擲飛鏢游戲的示意圖，O點距水平地面的高度為h，豎直靶板與O點的距離為x，不計空氣阻力。當投擲者從O點以某一速度向右水平擲出飛鏢時，飛鏢打在靶上距地面eq\f(h,2)的C點?，F(xiàn)將豎直靶板向右移動eq\f(x,2)，仍以相同速度從O點擲出飛鏢，飛鏢打在靶上的位置應該是()A．打在C點B．打在地面與C點之間C．恰好打在靶板與地面的交點處D．不能打在靶板上練4(多選)如圖所示，排球比賽中運動員將排球從M點水平擊出，排球飛到P點時，被對方運動員擊出，球又斜向上飛出后落到M點正下方的N點，N點與P點等高，軌跡的最高點Q與M等高，不計空氣阻力。下列說法正確的有()A．排球兩次飛行過程中加速度相同B．排球兩次飛行過程中重力對排球做的功相等C．排球離開M點的速率比經(jīng)過Q點的速率大D．排球到達P點時的速率比離開P點時的速率大命題點精析（三）平拋運動與斜面結合的問題，一般是研究物體從斜面頂端平拋到落回斜面的運動過程，解決這類問題一般仍是在水平和豎直方向上分解．求解的關鍵在于深刻理解通過與斜面的關聯(lián)而給出的隱含條件．常見運動情景的研究方法例3(多選)如圖所示，不計空氣阻力，從O點水平拋出的小球抵達光滑斜面上端P處時，速度方向恰好沿著斜面方向，然后緊貼斜面PQ做勻加速直線運動．下列說法正確的是()A．小球在斜面上運動的加速度大小比平拋運動時的大B．小球在斜面上運動的加速度大小比平拋運動時的小C．撤去斜面，小球仍從O點以相同速度水平拋出，落地速率將不變D．撤去斜面，小球仍從O點以相同速度水平拋出，落地時間將不變練5如圖所示，A點是傾角為30°的斜面底部，在A點的正上方某高度P點以初速度v0平拋一小球，小球打在斜面上B點，C為AB的中點。在P點將小球平拋的初速度變?yōu)関時，小球恰好打在C點，則有()A．v<eq\f(v0,2) B．v＝eq\f(v0,2)C．v0>v>eq\f(v0,2) D．v＝eq\f(\r(3)v0,2)練6如圖所示，斜面體ABC固定在水平地面上，斜面的高AB為2m，傾角為θ＝37°，且D是斜面的中點，在A點和D點分別以相同的初速度水平拋出一個小球，結果兩個小球恰能落在地面上的同一點，則落地點到C點的水平距離為()A．eq\f(4\r(2),3)m B．eq\f(2\r(2),3)mC．eq\f(3\r(2),4)m D．eq\f(4,3)m例4某游戲裝置如圖所示，安裝在豎直軌道AB上的彈射器可上下移動，能水平射出速度大小可調(diào)節(jié)的小彈丸。圓心為O的圓弧槽BCD上開有小孔P，彈丸落到小孔時，速度只有沿OP方向才能通過小孔，游戲過關，則彈射器在軌道上()A．位于B點時，只要彈丸射出速度合適就能過關B．只要高于B點，彈丸射出速度合適都能過關C．只有一個位置，且彈丸以某一速度射出才能過關D．有兩個位置，只要彈丸射出速度合適都能過關練7如圖，從O點分別以水平初速度v1、v2拋出兩個小球(未畫出，可視為質點)，最終它們分別落在圓弧上的A點和B點，已知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成α角，不計空氣阻力，則兩小球初速度大小之比v1∶v2為()A．tanα B．cosαC．tanαeq\r(tanα) D．cosαeq\r(tanα)練8如圖所示，半圓槽MABCN在豎直面內(nèi)，M點、N點是半圓的水平直徑的兩個端點，O點是半圓圓心，OB為豎直半徑，A、C為半圓周上的兩點，兩點連線AC垂直平分OB?，F(xiàn)有三個小球a、b、c，先從M點水平向右先后拋出a、b兩小球，兩球依次落在A、B兩點；再從P點水平向右拋出c球(P是直徑MN上的某一點)，c球恰好垂直圓周擊中C點，則下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b、c三球的下落時間之比為1∶2∶1B．c球拋出點P有可能與M點重合C．a(chǎn)、b、c三球的平拋初速度之比為(2－eq\r(3))∶eq\r(2)∶2eq\r(3)D．a(chǎn)、b、c三球的機械能之比為(7－4eq\r(3))∶2∶12核心素養(yǎng)大提升平拋運動中的臨界、極值問題在平拋運動中，由于時間由高度決定，水平位移由高度和初速度決定，因而在越過障礙物時，有可能會