高考物理一輪復(fù)習(xí)第四章第2節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)課件

第2節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)一、平拋運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律1.平拋運(yùn)動(dòng).重力(1)定義：水平方向拋出的物體只在________作用下運(yùn)動(dòng).(2)性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是________.拋物線重力

(3)平拋運(yùn)動(dòng)的條件：①v0≠0，沿水平方向；②只受________作用.2.研究方法：用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法研究平拋運(yùn)動(dòng).勻速直線自由落體水平方向：____________運(yùn)動(dòng).豎直方向：____________運(yùn)動(dòng).3.基本規(guī)律(如圖4-2-1所示).

圖4-2-1(1)速度關(guān)系.(2)位移關(guān)系.注：綜合(1)(2)可知tanβ＝2tanα.(3)軌跡方程：y＝________.gtv0t二、斜拋運(yùn)動(dòng)1.定義：將物體以速度v0

斜向上方或斜向下方拋出，物體只在________作用下的運(yùn)動(dòng).重力勻速直線

2.研究方法：斜拋運(yùn)動(dòng)可以看作是水平方向的_________運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).3.基本規(guī)律(以斜向上拋為例說(shuō)明，如圖4-2-2所示).

圖4-2-2(1)水平方向：v0x＝________，x＝________.(2)豎直方向：v0y＝________，y＝____________.v0cosθv0cosθtv0sinθ【基礎(chǔ)自測(cè)】1.判斷下列題目的正誤.(1)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻在變化，加速度方向也時(shí)刻在變化.()(2)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，水平位移越大.()(3)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，初速度越大，在空中飛行時(shí)間越長(zhǎng).()(4)無(wú)論平拋運(yùn)動(dòng)還是斜拋運(yùn)動(dòng)，都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).()(5)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量是相同的.()答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√2.質(zhì)點(diǎn)從同一高度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(

)A.質(zhì)量越大，水平位移越大B.初速度越大，落地時(shí)豎直方向速度越大C.初速度越大，空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)D.初速度越大，落地速度越大

答案：D

3.如圖4-2-3，正在平直公路行駛的汽車(chē)緊急剎車(chē)，位于車(chē)廂前端、離地高度分別為H≈3.2m、h≈2.4m的兩件物品，因沒(méi)有固定而散落到路面，相距L≈2m.由此估算剎車(chē)時(shí)的車(chē)速最接近()圖4-2-3A.30km/hB.50km/hC.70km/hD.90km/h解析：設(shè)剎車(chē)時(shí)的車(chē)速為v0，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水平方向聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得v0≈20m/s＝72km/h，所以剎車(chē)時(shí)的車(chē)速最接近70km/h，選C.答案：C

4.(2023年遼寧卷)某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4-2-4中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是()圖4-2-4ABCD解析：籃球做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè).答案：A熱點(diǎn)1平拋運(yùn)動(dòng)[熱點(diǎn)歸納]關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)必須掌握的四個(gè)物理量.(續(xù)表)考向1對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解【典題1】(2023年山東梁山一中期中)質(zhì)點(diǎn)從同一高度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()A.水平位移只與初速度有關(guān)B.水平位移既跟高度有關(guān)，又跟初速度有關(guān)C.初速度越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間既跟高度有關(guān)，又跟初速度有關(guān)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，CD錯(cuò)誤.平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有A錯(cuò)誤，B正確.

答案：B

考向2平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用

【典題2】(多選，2022年山東卷)如圖4-2-5所示，某同學(xué)將離地1.25m的網(wǎng)球以13m/s的速度斜向上擊出，擊球點(diǎn)到豎直墻壁的距離為4.8m.當(dāng)網(wǎng)球豎直分速度為零時(shí)，擊中墻壁上離地高度為8.45m的P點(diǎn).網(wǎng)球與墻壁碰撞后，垂直墻面速度分量大小變?yōu)榕銮暗?.75倍.平行墻面的速度分量不變.重力加速度g取10m/s2，網(wǎng)球碰墻后的速度大小v和著地點(diǎn)到墻壁的距離d分別為()圖4-2-5A.v＝5m/sB.v＝m/sC.d＝3.6mD.d＝3.9m＝3.9m，B、D正確，A、C錯(cuò)誤.

答案：BD思路導(dǎo)引這是一個(gè)三維空間的運(yùn)動(dòng)，與二維平面內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)分解思路一致，將運(yùn)動(dòng)分解為垂直墻向里的運(yùn)動(dòng)、平行于墻向左的運(yùn)動(dòng)、平行于墻向上的運(yùn)動(dòng)，結(jié)合合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性分別研究三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng).

【遷移拓展1】(多選，2023年陜西西安月考)如圖4-2-6所示，網(wǎng)球發(fā)球機(jī)水平放置在距地面某處，正對(duì)著豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球，兩次發(fā)射網(wǎng)球分別在墻上留下A、B兩點(diǎn)印跡.測(cè)得OA＝AB，OP為水平線，若忽略網(wǎng)球在空中受到的阻力，則下列說(shuō)法正確的是()圖4-2-6解析：設(shè)OA＝AB＝h，忽略空氣阻力，則做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直拋運(yùn)動(dòng)的水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，而且水平位移大小相等，則答案：CD熱點(diǎn)2落點(diǎn)在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)[熱點(diǎn)歸納]1.常見(jiàn)的幾種模型.(續(xù)表)(續(xù)表)2v0tanθ

2.拋出點(diǎn)和落點(diǎn)均在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn). (1)位移方向相同，豎直位移與水平位移之比等于斜面傾斜角的正切值. (2)末速度方向平行，豎直分速度與水平分速度(初速度)之比等于斜面傾斜角正切值的2倍.(3)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度成正比：t＝g.(5)當(dāng)速度與斜面平行時(shí)，物體到斜面的距離最遠(yuǎn)，且從拋出到距斜面最遠(yuǎn)所用的時(shí)間為平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的一半.

【典題3】(2022

年廣東卷)圖4-2-7是滑雪道的示意圖.可視為質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員從斜坡上的M點(diǎn)由靜止自由滑下，經(jīng)過(guò)水平NP段后飛入空中，在Q點(diǎn)落地.不計(jì)運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)N點(diǎn)的機(jī)械能損失，不計(jì)摩擦力和空氣阻力.下列能表示該過(guò)程運(yùn)動(dòng)員速度大小v或加速度大小a隨時(shí)間t變化的圖像是()圖4-2-7A CB D

解析：設(shè)斜坡傾角為θ，運(yùn)動(dòng)員在斜坡MN段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ＝ma1，可得a1＝gsinθ，運(yùn)動(dòng)員在水平NP段做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a2＝0，運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度a3＝g，設(shè)在P點(diǎn)的速度為v0，從P點(diǎn)飛出后速度大小與時(shí)間的圖像不可能為直線，且a1＜a3，C正確.答案：C

【遷移拓展2】(2022年江蘇連云港調(diào)研)第24屆冬季奧運(yùn)會(huì)于2022年2月在北京召開(kāi)，圖4-2-8甲為運(yùn)動(dòng)員跳臺(tái)滑雪的場(chǎng)景，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示.運(yùn)動(dòng)員從C點(diǎn)水平飛出，落到斜坡上的D點(diǎn)，E點(diǎn)離坡道CD最遠(yuǎn)，忽略空氣阻力.下列說(shuō)法正確的是()甲乙圖4-2-8A.從C到E的時(shí)間比從E到D的時(shí)間短B.軌跡CE和ED長(zhǎng)度相等

C.軌跡CE和ED在CD上的投影長(zhǎng)度之比為1∶3 D.軌跡CE和ED在水平方向的投影長(zhǎng)度相等

解析：以C

為原點(diǎn)，CD

為x

軸，和CD垂直向上方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系，如圖D26所示.

y軸方向做類(lèi)豎直上拋運(yùn)動(dòng)，x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員速度方向與軌道平行時(shí)，在y軸方向到達(dá)最高點(diǎn)，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，圖D26可知從C到E的時(shí)間等于從E到D的時(shí)間，A錯(cuò)誤.由上述分析可得，運(yùn)動(dòng)員在CE段和在ED段，在y軸方向的位移大小相等方向相反，用時(shí)相等，運(yùn)動(dòng)員在x軸上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則在CE段和ED段在x軸方向上位移不等，故軌跡CE和ED長(zhǎng)度不等，由于運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)時(shí)，在x軸方向上有初速度，故軌跡CE和ED在CD上的投影長(zhǎng)度之比不為1∶3，B、C錯(cuò)誤.運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，由A選項(xiàng)分析可得，在CE和ED兩段運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)間相等，運(yùn)動(dòng)員在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則軌跡CE和ED在水平方向的投影長(zhǎng)度相等，D正確.答案：D圖示規(guī)律熱點(diǎn)3落點(diǎn)在曲面上的平拋運(yùn)動(dòng)[熱點(diǎn)歸納]1.常見(jiàn)的幾種模型.圖示規(guī)律(續(xù)表)2.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論.(1)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一圖4-2-9

(2)做平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為θ，位移與水平方向的夾角為α，則tanθ＝2tanα.如圖4-2-9所示.

【典題4】(2022

年廣東模擬)如圖4-2-10，在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道，圓心為O，AB為水平直徑，D點(diǎn)為半圓形軌道的最低點(diǎn)，C為軌道上的一點(diǎn)，CO與水平直徑的夾角為53°，甲、乙兩小球分別從B點(diǎn)和C點(diǎn)水平拋出，兩球都落到D點(diǎn).不計(jì)空氣阻力，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，sin53°＝0.8，則甲、乙兩球初速度之比為()圖4-2-10解析：依題意，設(shè)圓形軌道半徑為R，對(duì)于甲球，水平方向

答案：B

思路導(dǎo)引這是兩個(gè)獨(dú)立的平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系確定各自的水平位移和豎直位移，分別在水平方向和豎直方向列方程求解.熱點(diǎn)4斜拋運(yùn)動(dòng)[熱點(diǎn)歸納]1.斜拋運(yùn)動(dòng)的速度公式(θ為初位置速度與水平方向夾角).2.斜拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo).

3.對(duì)稱性特點(diǎn). (1)速度對(duì)稱：相對(duì)于軌道最高點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱的兩點(diǎn)速度大小相等，或水平方向速度相等、豎直方向速度等大反向(如圖4-2-11). (2)時(shí)間對(duì)稱：相對(duì)于軌道最高點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱的曲線上升時(shí)間等于下降時(shí)間.圖4-2-11(3)軌跡對(duì)稱：其運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于過(guò)最高點(diǎn)的豎直線對(duì)稱.D.籃球從出手到入筐的時(shí)間為

【典題5】(2022

年廣東深圳二模)如圖4-2-12所示，某運(yùn)動(dòng)員在練習(xí)跳投.某次投籃出手高度正好與籃筐等高，拋射角θ＝60°，籃球恰好空心命中.忽略空氣阻力影響，以下說(shuō)法正確的是()A.籃球的動(dòng)量先減小后增大圖4-2-12B.重力的沖量先增大后減小C.重力的瞬時(shí)功率先增大后減小

v0

g

解析：籃球的速度先減小后增加，則籃球的動(dòng)量先減小后增大，A正確.根據(jù)IG＝mgt可知，重力的沖量一直增加，B錯(cuò)誤.根據(jù)PG＝mgvy，因豎直速度先減小后增加，則重力的瞬時(shí)功率先減

答案：A

熱點(diǎn)5實(shí)驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

【典題6】(2022年浙江卷)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，以小鋼球離開(kāi)軌道末端時(shí)球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸.讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處?kù)o止釋放，使其水平拋出，通過(guò)多次描點(diǎn)可繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)球心的軌跡，如圖4-2-13所示.在軌跡上取一點(diǎn)A，讀取其坐標(biāo)(x0，y0).圖4-2-13

(1)下列說(shuō)法正確的是______. A.實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑

B.畫(huà)軌跡時(shí)應(yīng)把所有描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)

C.求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)

(2)根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0＝________.(3)在本實(shí)驗(yàn)中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是____