2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題4.2平拋運(yùn)動(dòng)精講深剖.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題4.2平拋運(yùn)動(dòng)精講深剖1（xx全國，15）發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)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(shí)間較多B速度較小的球在下降相同距離時(shí)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(shí)間較少D速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大【答案】C2(xx新課標(biāo)全國，18)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示水平臺(tái)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(tái)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(tái)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(tái)面上，則v的最大取值范圍是()A.vL1B.vC.vD.v【答案】【解析】發(fā)射機(jī)無論向哪個(gè)方向水平發(fā)射，乒乓球都做平拋運(yùn)動(dòng)當(dāng)速度v最小時(shí)，球沿中線恰好過網(wǎng)，3（xx江蘇卷，2）如圖所示，A、B 兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過時(shí)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(shí)間為（A）（B） （C） （D）【答案】C【解析】 設(shè)第一次拋出時(shí) A 球速度為v1， B 球的速度為v2， 則 A、B 間水平距離x = (v1+v2) t，第二次兩球速度為第一次的2倍，但水平距離不變，則 x = 2(v1+v2)T，聯(lián)立得T = t2，所以C正確；A、B、D錯(cuò)誤。4.(xx江蘇單科，2)有A、B兩小球，B的質(zhì)量為A的兩倍，現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計(jì)空氣阻力，圖中為A的運(yùn)動(dòng)軌跡，則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是()A B C D【答案】 C6(xx浙江理綜，17)如圖所示為足球球門，球門寬為L.一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起，將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點(diǎn))球員頂球點(diǎn)的高度為h，足球做平拋運(yùn)動(dòng)(足球可看成質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力)，則()A足球位移的大小xB足球初速度的大小v0C足球末速度的大小vD足球初速度的方向與球門線夾角的正切值tan【答案】B【解析】足球位移大小為x，A錯(cuò)誤；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：hgt2，v0t，解得v0，B正確；（二）考綱解讀主題 內(nèi)容 要求 說明 拋體運(yùn)動(dòng) 斜拋運(yùn)動(dòng)只作定性要求 本講只有一個(gè)二級(jí)考點(diǎn)，在高考中考試的頻率非常高，幾乎每年都要考本部分的試題，選擇題單獨(dú)考察平拋運(yùn)動(dòng)，計(jì)算題往往會(huì)綜合元圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)進(jìn)行綜合考察。（三）考點(diǎn)精講考向一平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1飛行時(shí)間：由t知，時(shí)間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)2水平射程：xv0tv0，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?zé)o關(guān)3落地速度：vt，以表示落地速度與x軸正方向的夾角，有tan ，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)4速度改變量：因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g，所以做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度改變量vgt相同，方向恒為豎直向下，如圖甲所示5兩個(gè)重要推論(1)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖乙中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示(2)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則tan 2tan .階梯練習(xí)1. 如圖所示，一小球從一半圓軌道左端A點(diǎn)正上方某處開始做平拋運(yùn)動(dòng)(小球可視為質(zhì)點(diǎn))，飛行過程中恰好與半圓軌道相切于B點(diǎn)O為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為R，OB與水平方向夾角為60，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)的初速度為()A. B C. D.【答案】選B.2(xx浙江臺(tái)州質(zhì)檢)從某高度水平拋出一小球，經(jīng)過t時(shí)間到達(dá)地面時(shí)，速度方向與水平方向的夾角為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列結(jié)論中正確的是()A小球初速度為gttan B若小球初速度增大，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長C小球著地速度大小為D小球在t時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為【答案】選C.3距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2 m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，最后兩球同時(shí)落地不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g10 m/s2.可求得h等于()A1.25 mB2.25 mC3.75 m D4.75 m【答案】選A.【解析】根據(jù)兩球同時(shí)落地可得 ，代入數(shù)據(jù)得h1.25 m，選項(xiàng)A正確方法總結(jié)分解思想在平拋運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用(1)解答平拋運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，一般的方法是將平拋運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直兩個(gè)方向分解，這樣分解的優(yōu)點(diǎn)是不用分解初速度也不用分解加速度(2)畫出速度(或位移)分解圖，通過幾何知識(shí)建立合速度(或合位移)、分速度(或分位移)及其方向間的關(guān)系，通過速度(或位移)的矢量三角形求解未知量考向二類平拋運(yùn)動(dòng)1受力特點(diǎn)：物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直2運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：在初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在合力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a.3求解技巧(1)常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，且與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性(2)特殊分解法：對(duì)于有些問題，可以過拋出點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，將加速度分解為ax、ay，初速度v0分解為vx、vy，然后分別在x、y方向列方程求解學(xué)%科階梯練習(xí)1. (多選)如圖所示，兩個(gè)足夠大的傾角分別為30、45的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等有三個(gè)完全相同的小球a、b、c，開始均靜止于斜面同一高度處，其中小球b在兩斜面之間，a、c分別在兩斜面頂端若同時(shí)釋放a、b、c，小球到達(dá)該水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3.若同時(shí)沿水平方向拋出，初速度方向如圖所示，小球到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3.下列關(guān)于時(shí)間的關(guān)系正確的是 ()At1t3t2Bt1t1、t2t2、t3t3Ct1t3t2 Dt1t1、t2t2、t3t3【答案】選ABC.2質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平初速度v0飛離跑道后逐漸上升，若飛機(jī)在此過程中水平速度保持不變，同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供，不含重力)今測(cè)得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為l時(shí)，它的上升高度為h，如圖所示，求：(1)飛機(jī)受到的升力大小；(2)上升至h高度時(shí)飛機(jī)的速度【答案】(1)m(2) ，方向與v0的夾角為arctan【解析】(1)飛機(jī)做類平拋運(yùn)動(dòng)，則：水平方向lv0t考向三多體平拋問題1多體平拋運(yùn)動(dòng)問題是指多個(gè)物體在同一豎直平面內(nèi)平拋時(shí)所涉及的問題2三類常見的多體平拋運(yùn)動(dòng)(1)若兩物體同時(shí)從同一高度(或同一點(diǎn))拋出，則兩物體始終在同一高度，二者間距只取決于兩物體的水平分運(yùn)動(dòng)(2)若兩物體同時(shí)從不同高度拋出，則兩物體高度差始終與拋出點(diǎn)高度差相同，二者間距由兩物體的水平分運(yùn)動(dòng)和豎直高度差決定(3)若兩物體從同一點(diǎn)先后拋出，兩物體豎直高度差隨時(shí)間均勻增大，二者間距取決于兩物體的水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)階梯練習(xí)1. 如圖所示，在距水平地面分別為H和4H的高度處，同時(shí)將質(zhì)量相同的a、b兩小球以相同的初速度v0水平拋出，則以下判斷正確的是()Aa、b兩小球同時(shí)落地B兩小球落地速度的方向相同Ca、b兩小球水平位移之比為12Da、b兩小球水平位移之比為14【答案】選C.2(xx山東濰坊模擬) 如圖所示，半圓形容器豎直放置，從其圓心O點(diǎn)處分別以水平初速度v1、v2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，己知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成角，則兩小球的初速度之比為()A. Btan C. Dtan2【答案】選C.【解析】由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，水平方向Rsin v1t1，Rcos v2t2，豎直方向Rcos gt，Rsin gt，聯(lián)立解得 ，選項(xiàng)C正確方法總結(jié)(1)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由物體被拋出點(diǎn)的高度決定，而物體的水平位移由物體被拋出點(diǎn)的高度和物體的初速度共同決定(2)兩條平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的相交處是兩物體的可能相遇處，兩物體要在此處相遇，必須同時(shí)到達(dá)此處考向四斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)與斜面相關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)是做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落在斜面上，包括兩種情況：1物體從空中拋出垂直落在斜面上；2從斜面上拋出落在斜面上在解答這類問題時(shí)，除了要運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決兩種模型對(duì)比如下：方法內(nèi)容斜面總結(jié)分解速度水平：vxv0豎直：vygt合速度：v分解速度，構(gòu)建速度三角形分解位移水平：xv0t豎直：ygt2合位移：s分解位移，構(gòu)建位移三角形階梯練習(xí)題組一順著斜面的平拋運(yùn)動(dòng)1. 跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作驚險(xiǎn)而優(yōu)美，其實(shí)滑雪運(yùn)動(dòng)可抽象為物體在斜坡上的平拋運(yùn)動(dòng)如圖所示，設(shè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑雪運(yùn)動(dòng)員從傾角為的斜坡頂端P處，以初速度v0水平飛出，運(yùn)動(dòng)員最后又落到斜坡上A點(diǎn)處，AP之間距離為L，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，改變初速度v0的大小，L和t都隨之改變關(guān)于L、t與v0的關(guān)系，下列說法中正確的是()AL與v0成正比BL與v0成反比Ct與v0成正比 Dt與v成正比【答案】選C.2(xx懷化模擬) 如圖所示，滑板運(yùn)動(dòng)員從傾角為53的斜坡頂端滑下，滑下的過程中他突然發(fā)現(xiàn)在斜面底端有一個(gè)高h(yuǎn)1.4 m、寬L1.2 m的長方體障礙物，為了不觸及這個(gè)障礙物，他必須在距水平地面高度H3.2 m的A點(diǎn)沿水平方向跳起離開斜面(豎直方向的速度變?yōu)榱?己知運(yùn)動(dòng)員的滑板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，忽略空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2.(已知sin 530.8，cos 530.6)求：(1)運(yùn)動(dòng)員在斜面上滑行的加速度的大?。?2)若運(yùn)動(dòng)員不觸及障礙物，他從斜面上起跳后到落至水平面的過程所經(jīng)歷的時(shí)間；(3)運(yùn)動(dòng)員為了不觸及障礙物，他從A點(diǎn)沿水平方向起跳的最小速度【答案】(1)7.4 m/s2(2)0.8 s(3)6.0 m/s題組二對(duì)著斜面的平拋運(yùn)動(dòng)3(xx吉林模擬)(多選) 如圖所示，A、D分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個(gè)點(diǎn)，ABBCCD，E點(diǎn)在D點(diǎn)的正上方，與A等高從E點(diǎn)以一定的水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，球1落在B點(diǎn)，球2落在C點(diǎn)，關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運(yùn)動(dòng)過程()A球1和球2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為21B球1和球2動(dòng)能增加量之比為12C球1和球2拋出時(shí)初速度之比為21D球1和球2運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度之比為12【答案】選BC.【解析】因?yàn)锳C2AB，所以AC的高度差是AB高度差的2倍，根據(jù)hgt2得t，解得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為1，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得mghEk，知球1和球2動(dòng)能增加量之比為12，故B正確；BD在水平方向上的分量是DC在水平方向分量的2倍，結(jié)合xv0t，解得初速度之比為21，故C正確；平拋運(yùn)動(dòng)的加速度均為g，兩球的加速度相同，故D錯(cuò)誤4. (xx溫州質(zhì)檢)如圖所示，小球以v0正對(duì)傾角為的斜面水平拋出，若小球到達(dá)斜面的位移最小，則飛行時(shí)間t為(重力加速度為g)()A.BC. D.【答案】選D.方法總結(jié)(1)物體的豎直位移與水平位移之比是同一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)等于斜面傾角的正切值；(2)當(dāng)物體的速度方向與斜面平行時(shí)，物體離斜面最遠(yuǎn)考向五平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題【例1】如圖所示，水平屋頂高H5 m，墻高h(yuǎn)3.2 m，墻到房子的距離L3 m，墻外馬路寬x10 m，小球從房頂水平飛出，落在墻外的馬路上，g10 m/s2.求：(1)小球離開屋頂時(shí)的速度v0的大小范圍；(2)小球落在馬路上的最小速度【答案】(1)5 m/sv013 m/s(2)5 m/s【解析】(1)設(shè)小球恰好落到馬路的右側(cè)邊緣時(shí)，水平初速度為v01，則方法總結(jié)(1)在體育運(yùn)動(dòng)中，像乒乓球、排球、網(wǎng)球等都有中間網(wǎng)及邊界問題，要求球既能過網(wǎng)，又不出邊界，某物理量(尤其是球速)往往要有一定的范圍限制，在這類問題中，確定臨界狀態(tài)，畫好臨界軌跡，是解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)(2)分析平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題時(shí)一般運(yùn)用極限分析的方法，即把要求的物理量設(shè)定為極大或極小，讓臨界問題突現(xiàn)出來，找到產(chǎn)生臨界的條件（四）知識(shí)還原一、平拋運(yùn)動(dòng)1定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)，叫平拋運(yùn)動(dòng)2性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，以水平方向(初速度v0方向)為x軸，以豎直向下的方向?yàn)閥軸建立平面直角坐標(biāo)系，則1水平方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度：vxv0，位移：xv0t.2豎直方向：做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度：vygt，位移：ygt23合運(yùn)動(dòng)(1)合速度：v，方向與水平方向夾角為，則tan .(2)合位移：s，方向與水平方向夾角為，則tan .三、斜拋運(yùn)動(dòng)1定義：將物體以一定的初速度沿斜向上或斜向下拋出，物體僅在重力的作用下所做的運(yùn)動(dòng)，叫做斜拋運(yùn)動(dòng)2性質(zhì)：加速度恒為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線3基本規(guī)律以斜向上拋為例說明，如圖所示 (1)水平方向：v0xv0cos_，F(xiàn)合x0.(2)豎直方向：v0yv0sin_，F(xiàn)合ymg.因此斜拋運(yùn)動(dòng)可以看做是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上(下)拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)自我診斷1判斷正誤(1)以一定的初速度水平拋出的物體的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)()(2)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()(3)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，水平位移越大()(4)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()(5)從同一高度平拋的物體，不計(jì)空氣阻力時(shí)，在空中飛行的時(shí)間是相同的()(6)無論平拋運(yùn)動(dòng)還是斜拋運(yùn)動(dòng)，都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)()(7)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化是相同的()2(多選) 為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)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(shí)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(dòng)【答案】選BC.3做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，落地過程在水平方向通過的距離取決于()A物體的初始高度和所受重力B物體的初始高度和初速度C物體所受的重力和初速度D物體所受的重力、初始高度和初速度【答案】選B.【解析】水平方向通過的距離xv0t，由hgt2得t，所以時(shí)間t由高度h決定；又xv0tv0，故x由初始高度h和初速度v0共同決定，B正確