高考物理一轮复习-专题四-曲线运动-万有引力定律-第2讲-抛体运动.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,第,2,讲,抛体运动,考点,1,平抛运动及其规律,1.平抛运动,(1)定义：水平方向抛出的物体只在_作用下运动.,(2)性质：平抛运动是加速度为,g,的_曲线运动，,其运动轨迹是_.,重力,匀加速,抛物线,(3)平抛运动的条件：,v,0,0，沿_；只受,_作用.,水平方向,重力,2.平抛运动的研究方法和基本规律,(1)研究方法：用运动的合成和分解的方法研究平抛运动.,匀速直线,自由落体,水平方向：_运动.,竖直方向：_运动.,(2)基本规律(如图 4-2-1 所示).,图 4-2-1,位移关系,a.水平方向：,x,_.,b.竖直方向：,y,_.,v,0,t,速度关系,a.,水平方向：,v,x,v,0,.,b.,竖直方向：,v,y,_.,gt,考点,2,斜抛运动,1.,定义：将物体以速度,v,0,斜向上方或斜向下方抛出，物,体,只在_作用下的运动.,重力,匀速直线,2.研究方法：斜抛运动可以看作是水平方向的_,运动和竖直方向的竖直上抛运动的合运动.,v,0,cos,v,0,cos,t,v,0,sin,3.,基本规律,(,以斜向上抛为例说明，如图,4-2-2,所示,).,图,4-2-2,(1),水平方向：,v,0,x,_,，,x,_.,(2),竖直方向：,v,0,y,_,，,y,_,_,_.,【基础自测】,1.(2017,年新课标,卷,),发球机从同一高度向正前方依次水,平射出两个速度不同的乒乓球(,忽略空气的影响).速度较大的球,越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是(,),A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多,B.,速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速,度较大,C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少,D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大,答案：,C,2.物体做平抛运动时，它的合位移方向和水平方向间的夹,角,的正切 tan,随时间,t,变化的图象是下图中的(,),A,B,C,D,而,g,、,v,0,都不变，故 tan,是时间,t,解析：,根据平抛运动的特点，作位移的平行四边形，解三,角形可得,tan,的一次函数，图象应该是一条过原点的直线，则 B 项正确.,答案：,B,3.,如图,4-2-3,所示，斜面上,a,、,b,、,c,三点等距，小球从,a,点,正上方,O,点抛出，做初速为,v,0,的平抛运动，恰落在,b,点,.,若小,),球初速变为,v,，其落点位于,c,，则(,图 4-2-3,A.,v,0,v,2,v,0,C.2,v,0,v,3,v,0,解析：,小球从,a,点正上方,O,点抛出，做初速为,v,0,的平抛运,动，恰落在,b,点，改变初速度，落在,c,点，知水平位移变为原,来的,2,倍，若时间不变，则初速度变为原来的,2,倍，由于运动,时间变长，则初速度小于,2,v,0,.,故,A,正确,.,答案：,A,4.(2017,年陕西三模,),如图 4-2-4 所示，在,M,点分别以不同,的速度将两小球水平抛出.两小球分别落在水平地面上的,P,点和,Q,点.已知,O,点是,M,点在地面上的竖直投影，,OP,PQ,13，,且不考虑空气阻力的影响.下列说法正确的是(,A.两小球的下落时间之比为 13,B.两小球的下落时间之比为 14,C.两小球的初速度大小之比为 13,D.两小球的初速度大小之比为 14,),图 4-2-4,解析：,两球做平抛运动，下落高度相同，则下落的时间相,同，故 A、B 错误；由于两球的水平位移之比为 14，根据,答案：,D,热点,1,平抛运动的规律,热点归纳,1.速度关系：,2.位移关系：,3.与斜面相关的平抛运动问题：,考向,1,两个分位移已知,【典题,1,】,(,多选,),如图,4-2,-5 所示，,x,轴在水平地面上，,y,轴,沿竖直方向.图中画出了从,y,轴上沿,x,轴正方向抛出的三个小球,a,、,b,和,c,的运动轨迹，其中,b,和,c,是从同一点抛出的.不计空气,阻力，则(,),A.,a,的飞行时间比,b,的长,B.,b,和,c,的飞行时间相同,C.,a,的水平初速度比,b,的小,D.,b,的水平初速度比,c,的大,图 4-2-5,答案：,BD,方法技巧：,本题是已知两个分运动的位移情况，根据两,个,分运动的规律求解,.,抛运动的时间只由高度决定，因为,h,b,h,c,h,a,，所以,b,与,c,的飞行时间相同，大于,a,的飞行时间，因此选项,A,错误，选项,B,正确；又因为,x,a,x,b,，而,t,a,t,b,，所以,a,的水平初速度比,b,的大，选项,C,错误；做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，,b,的水平位移大于,c,，而,t,b,t,c,，所以,v,b,v,c,，即,b,的水平初速度比,c,的大，选项,D,正确,.,考向,2,合速度的方向已知,【典题,2,】,(,多选,),如图,4-2,-6 所示，轰炸机沿水平方向匀速,飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡,),上的目标,A,.已知,A,点高度为,h,，山坡倾角为,，由此可算出(,图 4-2-6,A.轰炸机的飞行高度,C.炸弹的飞行时间,B.轰炸机的飞行速度,D.炸弹投出时的动能,答案：,ABC,考向,3,合速度的大小已知,【典题,3,】,(,多选，,2017,年河南洛阳期中,),一个物体以初速,度大小为,v,0,被水平抛出，落地时速度大小为,v,，不计空气阻力，,重力加速度大小为,g,，则(,),答案：,AB,考向,4,合位移的方向已知,【典题,4,】,(2017,年吉林一中高一期末,),如图 4-2-7 所示，在,坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速,v,同时水平向左与水平,向右抛出两个小球,A,和,B,，两侧斜坡的倾角分别为 37和 53，,小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则,A,和,B,两小球的运动,时间之比为(,),图 4-2-7,A.34,B.43,C.916,D.169,答案：,C,方法技巧：,本题的隐含条件是物体合位移的方向已知，解,合位移与分位移的平行四边形求解,.,考向,5,合位移的大小已知,【典题,5,】,(2017,年河南郑州三模,),如图 4-2-8 所示为某节目,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,OAB,，,OA,是高,h,3 m 的竖直峭壁，,AB,是以,O,点为圆心的弧,形坡，,AOB,60，,B,点右侧是一段水平跑道.选手可以自,O,点借助绳索降到,A,点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选,择自,O,点直接跃上跑道.选手可视为质点，忽略空气阻力，重力,加速度,g,取 10 m/s,2,.,(1)若选手以速度,v,0,水平跳出后，能跳在水平跑道上，求,v,0,的最小值.,(2)若选手以速度,v,1,4 m/s 水平跳出，求该选手在空中的,运动时间.,图 4-2-8,热点,2,平抛运动中的临界问题,热点归纳,处理平抛运动中的临界问题要抓住的两点：,(1)找出临界状态对应的临界条件.,(2)要用分解速度或者分解位移的思想分析平抛运动的临,界问题.,【典题,6,】,(2015,年新课标,卷,),一带有乒乓球发射机的乒,乓,球台如图 4-2-9 所示.水平台面的长和宽分别为,L,1,和,L,2,，中间,球网高度为,h,.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速,率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为 3,h,.,不计空气的作用，重力加速度大小为,g,.若乒乓球的发射速率,v,在某范围内，通过选择合适的方向，就能使,乒乓球落到球网右,),侧台面上，则,v,的最大取值范围是(,图 4-2-9,答案：,D,热点,3,平抛运动的两个重要推论,热点归纳,推论 1：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 4-2-10 所示.,图 4-2-10,推论 2：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻，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,，如图 4-2-10 所示.,【典题,7,】,如图 4-2-11 所示，水平固定半球形的碗的球心,为,O,点，最低点为,B,点.在碗的边缘向着球心以速度,v,0,水平抛,出一个小球，抛出点及,O,、,B,点在同一个竖直面内，下列说法,正确的是(,),A.,v,0,大小适,当时小球可以垂直打在,B,点左侧内壁上,B.,v,0,大小适当时小球可以垂直打在,B,点,图 4-2-11,C.,v,0,大小适当时小球可以垂直打在,B,点右侧内壁上,D.小球不能垂直打在碗,内任何一个位置,解析：,小球为平抛运动，速度是水平速度和竖直速度的矢,量和，水平速度不为 0，因此合速度不可能竖直向下，也就不,可能垂直打在,B,点，B 项错误；水平速度水平向右，合速度不,可能斜向左下方，因此不可能垂直打在,B,点左侧内壁上，A 项,错误；平抛运动末速度的反向延长线交于水平位移的中点，若,垂直打在,B,点右侧的内壁上，则速度反向延长线与水平位移交,于圆心，而圆心不可能是水平位,移的中点，,C 项错误；因此小,球不可能垂直打在碗内任何一个位置，D 项正确.,答案：,D,【迁移拓展】,如图 4-2-12 所示，从倾角为,斜面足够长的顶,点,A,，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次,初速度为,v,1,，球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角,为,1,，第二次初速度为,v,2,，球落在斜面上前一瞬间的速度方向,),与斜面间的夹角为,2,，若,v,2,v,1,，试比较,1,和,2,的大小(,图 4-2-12,A.,1,2,B.,1,2,C.,1,2,D.无法确定,解析：,根据平抛运动的推论，做平抛(或类平抛)运动的物,体在任一时刻或任一位置时，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,.由上述,关系式结合图中的几何关系可得：tan(,)2tan,，此式表明,速度方向与斜面间的夹角,仅与,有关，而与初速度无关，因此,1,2,，即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点,的速度方,向是互相平行的,.,答案：,C,热点,4,斜抛运动问题,热点归纳,关于斜抛物体的运动问题，可利用运动的对称性和可逆性,通过平抛运动的知识求解，例如斜抛运动可以用从最高点开始,的两个对称的平抛运动进行处理，应注意对整个物理过程进行,分析，形成清晰的物理情景.,【典题,8,】,(2017,年辽宁抚顺高三模拟,),如图 4-2-13 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,的,A,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,v,0,，同时减小抛射角,B.减小抛射速度,v,0,，同时减小抛射角,C.增大抛射角,，同时减小抛出速度,v,0,图 4-2-13,D.增大抛射角,，同时增大抛出速度,v,0,答案：,C,类平抛运动模型,1.受力特点：,物体所受的合外力为恒力，且与初速度的方向垂直.,2.运动特点：,在初速度,v,0,方向上做匀速直线运动，在合外,力方向上做初,速度为零的匀加速直线运动，加速度,a,F,合,.,m,3.解题步骤：,【典题,9,】,如图 4-2-14 所示的光滑斜面长为,l,，宽为,b,，倾,角为,，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点,P,水平射入，恰,好从底端,Q,点离开斜面，试求：,(1)物块由,P,运动到,Q,所用的时间,t,.,(2)物块由,P,点水平射入时的初速度,v,0,.,(3)物块离开,Q,点时速度的大小,v,.,图 4-2-14,方法技巧：,类平抛运动的处理方法与平抛运动完全相同，,只是加速度的大小和方向发生了变化,.,【触类旁通】,(2017,年四川广安模拟,),据悉，我国已在某机,场建立了一座航空,母舰所使用的滑跳式甲板跑道，用来让飞行,员练习在航空母舰上的滑跳式甲板起飞,.如图 4-2-15 所示的,AOB,为此跑道纵截面示意图，其中,AO,段水平，,OB,为抛物线，,O,点为抛物线的顶点，抛物线过,O,点的切线水平，,OB,的水平,距离为,x,，竖直高度为,y,.某次训练中，观,察战机(视为质点)通过,OB,段时，得知战机,在水平方向做匀速直线运动，所用时间为,t,，则战机离开,B,点的速率为(,),图 4-2-15,解析：,战机的运动轨迹是抛物线，当水平方向做匀速直线,运动时，竖直方向做匀加速直线运动，则战机到达,B,点时的水,答案：,D,