2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第04章曲線運(yùn)動萬有引力定律第2講平拋運(yùn)動學(xué)案新人教版

1、第二講平拋運(yùn)動一平拋運(yùn)動1.定義：以一定的初速度沿水平方向拋出的物體只在重力作用下的運(yùn)動2性質(zhì)：平拋運(yùn)動是加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡是拋物線3平拋運(yùn)動的條件(1)v00，沿水平方向；(2)只受重力作用4研究方法平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動5平拋運(yùn)動的速度大小和方向都時刻改變，其軌跡為曲線，平拋運(yùn)動可看做勻變速運(yùn)動，其理論依據(jù)是什么？在相同時間內(nèi)速度的改變有何規(guī)律？提示：平拋運(yùn)動的物體只受重力，其加速度恒為g.由vgt知在相同時間內(nèi)速度的改變量相同6基本規(guī)律(1)位移關(guān)系大?。簊方向：tan (2)速度關(guān)系大?。簐方向：tan 7求以下三種情況下平

2、拋運(yùn)動的時間(如圖所示)提示：(a)hgt2，t (b)xv0t，ygt2，tan 得t(c)xv0t，t.二斜拋運(yùn)動(說明：斜拋運(yùn)動只作定性要求)1.定義：將物體以初速度v0沿斜向上方或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運(yùn)動2性質(zhì)：加速度為重力加速度g的勻變速運(yùn)動，軌跡是拋物線3研究方法：斜拋運(yùn)動可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動的合運(yùn)動1判斷正誤(1)平拋運(yùn)動的軌跡是拋物線，速度方向時刻變化，加速度方向也可能時刻變化()(2)無論初速度是斜向上方還是斜向下方的斜拋運(yùn)動都是勻變速曲線運(yùn)動()(3)做平拋運(yùn)動的物體質(zhì)量越大，水平位移越大()(4)做平拋運(yùn)動的物體初速度越大，

3、落地時豎直方向的速度越大()(5)從同一高度水平拋出的物體，不計(jì)空氣阻力，初速度大的落地速度大()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(人教版必修2P10做一做改編)(多選)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小錘打擊彈性金屬片后，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的有()A兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B兩球應(yīng)同時落地C應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)D實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動答案：BC3(教科版必修2P18第2題)一架投放救援物資的飛機(jī)在某個受援區(qū)域的上空水平地勻速飛行，從飛機(jī)上每隔1 s投下1包救援物資，先后共投下4包

4、，若不計(jì)空氣阻力，則4包物資落地前()A在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)是等間距的B在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)不是等間距的C在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)是等間距的D在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)不是等間距的答案：C4(人教必修2P15第2題改編)在做“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，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

5、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.若測得木板每次移動距離x10.00 cm，A、B間距離y14.78 cm，B、C間距離y214.58 cm.(g取9.80 m/s2)根據(jù)以上直接測量的物理量得小球初速度為v0_(用題中所給字母表示)小球初速度的測量值為_m/s.(保留兩位有效數(shù)字)答案：x1.0考點(diǎn)一平拋運(yùn)動的基本規(guī)律1.飛行時間：由t知，時間取決于下落高度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，與初速度v0無關(guān)2水平射程：xv0tv0，即水平射程由初速度v0、下落高度h和當(dāng)?shù)氐闹亓?/p>

6、速度g共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)3落地速度：v，以表示落地速度與x軸正方向間的夾角，有tan ，所以落地速度只與初速度v0、下落高度h以及當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭有關(guān)4兩個重要推論(1)做平拋運(yùn)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(diǎn)，如圖所示，即xB推導(dǎo)：xB(2)做平拋(或類平拋)運(yùn)動的物體在任一時刻，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，則tan 2tan .如圖所示推導(dǎo)：tan 2tan (2017課標(biāo))發(fā)球機(jī)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

7、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)下降的距離較大解析：選C忽略空氣的影響時乒乓球做平拋運(yùn)動由豎直方向做自由落體運(yùn)動有t、vy，某一時間間隔內(nèi)下降的距離yvytgt2，由h相同，可知A、B、D皆錯誤；由水平方向上做勻速運(yùn)動有xv0t，可見x相同時t與v0成反比，C正確在平拋運(yùn)動中，初速度v0與加速度g不是同一直線上的物理量，不能按勻變速直線運(yùn)動公式xv0tat2、vv0at直接套用注意先分解為兩個分運(yùn)動進(jìn)行處理，必要時再合成(2012全國課標(biāo)卷)(多選)如圖，x軸在水平面內(nèi)，y

8、軸沿豎直方向圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運(yùn)動軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的不計(jì)空氣阻力，則()Aa的飛行時間比b的長Bb和c的飛行時間相同Ca的水平速度比b的小Db的初速度比c的大解析：選BD由hgt2知t ，飛行時間取決于高度，只與高度有關(guān)，A錯誤，B正確；做平拋運(yùn)動的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動，故其初速度v0，式中x指水平方向的位移，t指飛行時間，由此可知，a的初速度最大，c的初速度最小，C錯誤，D正確1(2017江蘇單科)如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時水平拋出，經(jīng)過時間t在空中相遇若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為()At

9、BtC D解析：選C依據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性原理，在水平方向上，兩球之間的距離d(v1v2)t(2v12v2)t，得t，故選項(xiàng)C正確2(多選)如圖所示，水平地面上有一個坑，其豎直截面為正方形ABCD，若在A點(diǎn)以初速度v0沿AB方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的C點(diǎn)，已知AB的長度為l，忽略空氣阻力則()A小球下落的時間tB坑的深度ADC落到C 點(diǎn)的速度大小為v0D落到C點(diǎn)時速度方向與水平面成60角解析：選AB小球做平拋運(yùn)動的水平位移lv0t，則小球下落的時間為t，A項(xiàng)正確；小球在豎直方向的位移ygt2， B項(xiàng)正確；落到C點(diǎn)時，水平分位移與豎直分位移大小相等，即v0tt，所以vy2v0，落到C點(diǎn)時速度大

10、小vv0，方向與水平面的夾角的正切值為tan 2，不等于60，C、D錯誤.考點(diǎn)二與斜面或球面有關(guān)的平拋運(yùn)動問題1.從斜面上平拋已知位移方向，方法：分解位移xv0t，ygt2tan ，可求得t2對著斜面平拋已知速度的大小或方向，方法：分解速度vxv0vygttan 可求得t如圖所示，a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度v0同時水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等且在同一豎直面內(nèi)，斜面底邊長是其豎直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，下列說法正確的是()Aa、b不可能同時分別落在半圓軌道和斜面上Ba球一定先落在半圓軌道上Ca球可能先落在半圓軌道上Db球一定先落在斜面上

11、解析：選C將圓軌道和斜面軌道重合在一起，如圖所示，交點(diǎn)為A，初速度合適，可知小球做平拋運(yùn)動落在A點(diǎn)，則運(yùn)動的時間相等，即同時落在半圓軌道和斜面上若初速度不適中，由圖可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圓軌道上，故C正確，ABD錯誤本題考查平拋運(yùn)動比較靈活，學(xué)生容易陷入計(jì)算比較的一種錯誤方法當(dāng)中，不能想到將半圓軌道和斜面軌道重合進(jìn)行分析比較(2018吉林質(zhì)量檢測)(多選)如圖所示，足夠長的斜面上有a、b、c、d、e五個點(diǎn)，abbccdde，從a點(diǎn)水平拋出一個小球，初速度為v0時，小球落在斜面上的b點(diǎn)，落在斜面上時的速度方向與斜面夾角為；不計(jì)空氣阻力，初速度為2v0時()A小球可能落在斜面上的

12、c點(diǎn)與d點(diǎn)之間B小球一定落在斜面上的e點(diǎn)C小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角大于D小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為解析：選BD小球落在斜面上速度與水平方向的夾角為，則小球落在斜面上，豎直方向上的速度與水平方向速度的比值tan ，解得：t，在豎直方向上的位移ygt2，當(dāng)初速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，豎直方向上的位移變?yōu)樵瓉淼?倍，所以小球一定落在斜面上的e點(diǎn)，故A錯誤，B正確；設(shè)小球落在斜面上速度與水平方向的夾角為，則tan ，又t2，所以tan tan ，所以落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為，故C錯誤，D正確；故選BD3(多選)如圖所示，ab為豎直平面內(nèi)的半圓環(huán)acb的水平直徑，c為環(huán)上最低

13、點(diǎn)，環(huán)半徑為R.將一個小球從a點(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出，設(shè)重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則下列敘述正確的是()A當(dāng)小球的初速度v0時，落到環(huán)上時的豎直分速度最大B當(dāng)小球的初速度v0時，將撞擊到環(huán)上的ac段圓弧C當(dāng)v0取適當(dāng)值，小球可以垂直撞擊圓環(huán)D無論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊圓環(huán)解析：選BD小球拋出后做平拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，若使得豎直分速度最大，根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律有ygt2，當(dāng)yRgt2時速度最大，此時t ，小球落在c點(diǎn)，水平位移為R，那么平拋的初速度v0 ，選項(xiàng)A錯誤初速度v0 ，則豎直位移等于R時，水平位移小于R，則小球?qū)⒆矒舻江h(huán)上的ac段

14、圓弧，選項(xiàng)B正確假如平拋運(yùn)動末速度與圓弧垂直，則末速度反向延長線一定指向圓心，根據(jù)平拋運(yùn)動末速度反向延長線與水平位移交點(diǎn)為中點(diǎn)判斷，水平位移即為2R，而小球從a點(diǎn)向右做平拋運(yùn)動時不可能落在b點(diǎn)，所以無論v0取何值小球都不可能垂直撞擊圓環(huán)，選項(xiàng)C錯誤，D正確4(2018江西師大附中模擬)(多選)如圖所示，一個質(zhì)量為0.4 kg的小物塊從高h(yuǎn)0.05 m的坡面頂端由靜止釋放，滑到水平臺上，滑行一段距離后，從邊緣O點(diǎn)水平飛出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)現(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板的形狀滿足方程yx26(單位：m)，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g取10 m/s2，則下列說法正確

15、的是()A小物塊從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的水平位移為2 mB小物塊從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時間為1 sC小物塊剛到P點(diǎn)時速度方向與水平方向夾角的正切值等于10D小物塊剛到P點(diǎn)時速度的大小為10 m/s解析：選BC對小物塊，從釋放至到達(dá)O點(diǎn)的過程中，由動能定理得mghmv0，代入數(shù)據(jù)解得v0 m/s1 m/s.小物塊從O點(diǎn)水平拋出做平拋運(yùn)動，豎直方向ygt2，水平方向xv0t，解得y5x2；又有yx26，聯(lián)立解得x1 m，y5 m，根據(jù)ygt2，解得t s1 s，故A錯誤，B正確；豎直方向的速度大小vygt101 m/s10 m/s，設(shè)剛到P點(diǎn)時速度方向與水平方向夾角為，則有tan 10，故C正確；根據(jù)速度的

16、合成法則，小物塊剛到P點(diǎn)時速度的大小為v m/s m/s，故D錯誤.考點(diǎn)三平拋運(yùn)動中的臨界問題(2015全國卷)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖所示水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺面高度為3h.不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上，則v的最大取值范圍是()AvL1Bv Cv Dv 解析：選D乒乓球做平拋運(yùn)動，則乒乓球落到球網(wǎng)最上端的時間t 2 ，當(dāng)乒乓球能恰好通過球網(wǎng)上邊緣中點(diǎn)落在臺面右側(cè)時，速率最小，則2v1

17、 ，解得v1 ；當(dāng)乒乓球剛好落在右側(cè)臺角時，速率最大，則乒乓球落到臺面上的時間t ，最大速率滿足 v2 ，解得v2 ，故乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上對應(yīng)的發(fā)射速度v最大取值范圍是v ，選項(xiàng)D正確解答本題易出錯的地方有：(1)對題中“v的最大取值范圍”理解不到位；(2)找不到兩種臨界狀態(tài)，尤其是過網(wǎng)且恰好落在臺角處的球(習(xí)慣性地認(rèn)為恰好落在臺面右側(cè)邊緣中點(diǎn)時速率最大)；(3)計(jì)算出錯(2018重慶育才中學(xué)模擬)2016年8月21日巴西里約奧運(yùn)會女排決賽，中國女排再現(xiàn)不屈不撓的“女排精神”，憑頑強(qiáng)意志殺出一條血路，最終31力克勁旅塞爾維亞隊(duì)，時隔12年后再獲奧運(yùn)金牌已知排球場總長為18 m，球網(wǎng)高度為

18、2 m若朱婷站在離網(wǎng)3 m的線上(圖中虛線所示)正對網(wǎng)前跳起將球水平擊出(速度方向垂直于球網(wǎng))，設(shè)擊球點(diǎn)在3 m線正上方且擊球高度為3 m處，朱婷擊球的速度在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不越界(不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小g取10 m/s2)()A3 m/sv4 m/sB2 m/sv3 m/sC3 m/sv3 m/sDv4 m/s解析：選A球被擊出后做平拋運(yùn)動，根據(jù)hgt2得，t s s，擊球的最大速度vmax m/s4 m/s；為了使球不觸網(wǎng)，則hgt2，解得t s s，則擊球的最小速度為vmin m/s3 m/s，則擊球的速度范圍為3 m/sv4 m/s，A正確5如圖所示，一圓柱形容器高、底部直徑均為L，球到容器左側(cè)的水平距離也是L，一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球離地高為2L，現(xiàn)將小球水平拋出，要使小球直接落在容器底部，重力加速度為g，小球拋出的初速度v的大小范圍為(空氣阻力不計(jì))()A vB v2C v D v解析：選A要使小球直接落入容器底部，則最小速度對應(yīng)小球緊貼