文档内容
第 14 讲 抛体运动
目录
01、考情透视,目标导
航
02、知识导图,思维引航.............................................................................................3
03、考点突破,考法探究.............................................................................................3
考点一 平抛运动规律及应用............................................................................................................3
知识点1、平抛运动.............................................................................................................................3
知识点2、平抛运动的规律.................................................................................................................4
知识点3、平抛运动时间和水平射程.................................................................................................4
知识点4.速度和位移的变化规律.....................................................................................................5
考向1 单物体的平抛运动.................................................................................................................5
考点2 多物体的平抛运动...................................................................................................................6
考点二 与斜面或圆弧面有关的平抛运动........................................................................................6
考向1 与斜面有关的平抛运动...........................................................................................................8
考向2.与圆弧面有关的平抛运动...................................................................................................10
考点三 平抛运动的临界、极值问题................................................................................................11
知识点1、常见的“临界术语”.......................................................................................................11
知识点2、平抛运动临界、极值问题的分析方法...........................................................................12
考向1 物体达到最大位移、最小位移、最大初速度、最小初速度...........................................12
考向2 物体的速度方向恰好沿某一方向时...................................................................................13
考点四 斜抛运动................................................................................................................................13
知识点1、斜抛运动的基本概念.......................................................................................................13
知识点2、斜抛运动的基本规律.......................................................................................................14
考向1 斜抛运动规律的理解和应用...............................................................................................14
考向2 三维空间内的斜抛运动.......................................................................................................16
考向3 斜抛运动与斜面结合问题...................................................................................................16
04、真题练习,命题洞见...........................................................................................182024·安徽·高考物理试题
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目标1.理解平抛运动、斜抛运动的概念及运动性质。
复习
目标2.掌握抛体运动的规律,会用运动的合成与分解的方法处理抛体
目标
运动、类抛体运动。
目标3.学会处理斜面或圆弧面约束下的平抛运动问题。考点一 平抛运动规律及应用
知识点1、平抛运动
1.定义:以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在______作用下的运动。
2.运动性质:平抛运动是加速度为g的_______曲线运动,其运动轨迹是______。
3.研究方法——运动的合成与分解。(1)水平方向:______直线运动;
(2)竖直方向:________运动。
知识点2、平抛运动的规律
运动分解图示
速度关系
位移关系
(1)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θ,位移方向与水平方向的夹角为α,则tan θ=______
两个重要推论
(2)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的_______的反向延长线一定通过此
时水平位移的_______,则x=2OB
知识点3、平抛运动时间和水平射程
运动
由t= 知,运动时间取决于下落高度h,与初速度v 无关
0
时间
水平
x=vt=v,即水平射程由初速度v 和下落高度h共同决定
0 0 0
射程
知识点4.速度和位移的变化规律
速度
变化
规律
①任一时刻的速度水平分量均等于初速度v
0
②任一相等时间间隔Δt内的速度变化量方向竖直向下,大小Δv=Δv=gΔt
y位移
①任一相等时间间隔内,水平位移相同,即Δx=vΔt
0
变化
②连续相等的时间间隔Δt内,竖直方向上的位移差不变,即Δy=gΔt2
规律
考向1 单物体的平抛运动
1 (多选)摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动,受到许多极限爱好者的喜爱。假设在一次跨越河流的表演
中,摩托车离开平台时的速度为24 m/s,刚好成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5 m,如图3
所示。若飞越中不计空气阻力,摩托车可以近似看成质点,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.摩托车在空中的飞行时间为1 s
B.河宽为24 m
C.摩托车落地前瞬间的速度大小为10 m/s
D.若仅增加平台的高度(其他条件均不变),摩托车依然能成功跨越此河流
考点2 多物体的平抛运动
2. 如图所示,A、B两个小球在同一竖直线上,离地高度分别为2h和h,将两球水平抛出后,不计空气阻
力,两球落地时的水平位移分别为s和2s。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.A、B两球的初速度大小之比为1∶4
B.A、B两球的运动时间之比为1∶
C.两小球运动轨迹交点的水平位移为s
D.两小球运动轨迹交点的离地高度为h
考点二 与斜面或圆弧面有关的平抛运动已知条件 情景示例 解题策略
从斜面外平抛,垂直落在斜面上,如图所
示。
已知速度的方向垂直于斜面
分解速度tan θ==
已知速
从圆弧形轨道外平抛,恰好无碰撞地进入圆
度方向
弧形轨道,如图所示。
已知速度方向沿该点圆弧的切线方向
分解速度tan θ==
从斜面上平抛又落到斜面上,如图所示。
已知位移的方向沿斜面向下
分解位移tan θ===
已知位
在斜面外平抛,落在斜面上位移最小,如图
移方向
所示。
已知位移方向垂直斜面
分解位移tan θ===
从圆心处水平抛出,落到半径为R的圆弧
上,如图所示。
已知位移大小等于半径R
利用位
移关系
从与圆心等高的圆弧上水平抛出,落到半径
为R的圆弧上,如图所示。
已知水平位移x与R的差的平方与竖直位移的
平方之和等于半径的平方考向1 与斜面有关的平抛运动
1.近年来,国家大力开展冰雪运动进校园活动,蹬冰踏雪深受学生喜爱。如图所示,两名滑雪运动员(均视
为质点)从跳台a处先后沿水平方向向左飞出,其速度大小之比为v∶v=2∶1,不计空气阻力,重力加速度为
1 2
g,则两名运动员从飞出至落到斜坡(可视为斜面)上的过程中,下列说法正确的是( )
A.他们飞行时间之比为t∶t=1∶2
1 1
B.他们飞行的水平位移之比为x∶x=2∶1
1 2
C.他们速度变化之比为Δv∶Δv=2∶1
1 2
D.他们在空中离坡面的最大距离之比为s∶s=2∶1
1 2【题后反思】从斜面上某点水平抛出,又落到斜面上的平抛运动
落回斜面的时刻
速度与斜面平行的时刻
两种
特殊
状态
处理
分解位移 分解速度
方法
①位移偏转角度等于斜面倾角
θ; ①竖直分速度与水平分速度的比
②落回斜面上时速度方向与斜面 值等于斜面倾角的正切值;
运动
的夹角与初速度大小无关,只与 ②该时刻是运动全过程的中间时
特征
斜面的倾角有关; 刻;
③落回斜面上时的水平位移与初 ③该时刻物体距斜面最远
速度的平方成正比,即x∝v
运动
由tan θ==得t= 由tan θ==得t=
时间
2. A、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点,AB=BC=CD,E点在D点的正上方,与A
等高,从E点水平抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,忽略空气阻力。关于球1和
球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )
A.球1和球2运动的时间之比为2∶1
B.球1和球2运动的时间之比为1∶2
C.球1和球2抛出时初速度之比为2∶1
D.球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为1∶1【题后反思】
方法总结 平抛运动与斜面结合的三种模型
模型
处理
分解速度 分解速度 分解位移
方法
运动
由tan θ==得t= 由tan θ==得t= 由tan θ===得t=
时间
考向2.与圆弧面有关的平抛运动
3.如图所示,半径为R的半球形碗固定于水平面上,碗口水平,O点为碗的圆心,A、B为水平直径的两个
端点。将一弹性小球(可视为质点)从A点沿AB方向以初速度v 水平抛出,小球与碗内壁碰撞一次后恰好经
1
过B点;若将该小球从离O点R处的C点以初速度v 水平抛出,小球与碗内壁碰撞一次后恰好返回C点。
2
假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变,沿半径方向的速度等大反向,则v 与v 的比值为(
2 1
)
A.2 B.
C. D.
4.如图所示,在竖直平面内有一曲面,曲面满足的数学关系式为y=x2(x>0),在y轴上有一点P,坐标为
(0,6 m)。从P点将一可看成质点的小球水平抛出,初速度为 1 m/s。则小球第一次打在曲面上的时间为(不
计空气阻力,g取10 m/s2)( )
A.1 s B. s C. s D. s【题后反思】平抛运动与两类曲面结合问题
(1)物体平抛后落入圆弧内时,物体平抛运动的水平位移、竖直位移与圆弧半径存在一定的数量关系。
(2)物体平抛后落入抛物面内时,物体平抛运动的水平位移、竖直位移与抛物线方程结合可以建立水
平方向和竖直方向的关系方程。
考点三 平抛运动的临界、极值问题
知识点1、常见的“临界术语”
(1)题目中有“刚好”“恰好”“正好”“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程
中存在临界点。
(2)题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值。
知识点2、平抛运动临界、极值问题的分析方法
(1)确定研究对象的运动性质;
(2)根据题意确定临界状态;
(3)确定临界轨迹,画出轨迹示意图;
(4)应用平抛运动的规律结合临界条件列方程求解。
考向1 物体达到最大位移、最小位移、最大初速度、最小初速度
1.(多选)“山西刀削面”堪称天下一绝,如图所示,小面圈(可视为质点)从距离开水锅高为h处被水平削离,
与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L。忽略空气阻力,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列
关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是( )
A.运动的时间都相同
B.速度的变化量不相同
C.落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍D.若小面圈刚被抛出时初速度为v,则L