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斜抛运动培优讲义_高考一二三轮复习_物理_2027年高考物理一轮更新中_102027届高考物理一轮复习培优讲义(知识总结+解题大招+巩固训练)

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文档文本内容

    高中物理培优专题讲义:斜抛运动
    一、 核心知识
✯1.  一个基本思路
        初速度 v0 ,抛射角 θ ,取向上为正 
      水平方向: 匀速直线, v x = v0cosθ , x = v0cosθ⋅t
      竖直方向: 竖直上抛, v y = v0sinθ−gt , y = v0sinθ⋅t −1
2 gt
2
✯2.  五个核心结论
    物理量
     公式
     备注
     上升时间
     t上= v0sinθ
g
     到最高点
     总时间(飞行时间)
     T = 2v0sinθ
g
     对称性:上升=下降
     射高(最大高度)
     H = v0
2sin
2θ
2g
     竖直分速度减为0
     射程(水平距离)
     X = v0
2sin2θ
g
     当 θ = 45
∘ 时最大, 
X max = v0
2
g
     轨迹方程
     
y = x tanθ−
g x
2
2v0
2cos
2θ
     抛物线
✯3.  对称性
      时间对称: 从抛出点到最高点的时间 = 从最高点落回同一水平面的时间
      速度对称: 同一高度上,速度大小相等,方向与水平面夹角相同(一上一下)
      轨迹对称: 过最高点后左右对称
✯4.  一般位置的速度与夹角
      任意时刻 t :合速度 v =
❑√v x
2+ v y
2
      速度方向与水平夹角 α : tan α = v y
v x
= v0sinθ−gt
v0cosθ
    二、 易错点
    易错点1:混淆“射程”与“水平位移”
      错误: 认为射程公式 X = v0
2sin2θ
g
 总是成立。
      纠正: 该公式仅适用于抛出点和落地点在同一水平面。若落地点比抛出点低(如从山坡上斜
抛),必须用 y =−h 代入方程求解,不能用射程公式。
    易错点2:忽略斜抛运动的时间对称性应用场景
      错误: 遇到从抛出点到最高点的时间,依然用竖直上抛公式分段计算,繁琐易错。
      纠正: 牢记 t上= v0sinθ
g
 ,总时间 T =2t上 ,直接秒杀选择填空题。
    易错点3:对“最高点”的速度认识不清
      错误: 认为最高点速度为零。
      纠正: 斜抛最高点竖直分速度为零,水平分速度仍为 v0cosθ ,因此最高点速度不为零,且
此时速度最小(但不为0)。
    易错点4:处理“类斜抛”(如电场、斜面)时胡乱套公式
      错误: 在电场力与重力合成等效重力场中,直接使用原斜抛公式。
      纠正: 应先求出等效重力加速度 g
′ 和等效抛射角 θ
′ ,再代入标准斜抛公式。
    易错点5:求射程极值时忽略自变量的定义域
      错误: 令 sin 2θ =1 得 θ = 45
∘ 即认为最大射程。
      纠正: 当落点与抛出点有高度差时,最大射程对应的抛射角不是45°(通常小于45°)。需用
函数求导或代数方法求极值。
    三、解题方法
    (一)四种分解方式
    分解1:水平方向(匀速) + 竖直方向(上抛)
    【标准分解,最常用】
    {
x = v0cosθ⋅t
y = v0sinθ⋅t −1
2 gt
2)
      适用: 求射程、射高、飞行时间、落点不等高。
      口诀: “水平匀速竖上抛,时间只由竖分量。”
    分解2:沿初速度方向(匀速) + 竖直向下(自由落体)
    【伽利略分解,物理意义最清晰】
    核心思想: 斜抛运动可以看作两个独立运动的合成:
✯1. 以初速度 v0 沿抛射角 θ 方向的匀速直线运动(如果不受重力);
✯2. 从静止开始的自由落体运动(竖直向下)。
    数学表达:
      设沿初速度方向的位移: ⃗s1=⃗v0t
      自由落体位移: ⃗s2= 1
2⃗gt
2 ( ⃗g 竖直向下)
      合位移: ⃗s=⃗v0t + 1
2⃗gt
2
    坐标形式(以抛出点为原点,x 水平,y 竖直):
    {
x = v0cosθ⋅t
y = v0sinθ⋅t −1
2 gt
2)
    结果与分解1 完全一样,但理解角度不同。
    优点:
      直接揭示了抛体运动的矢量合成本质:匀速 + 匀加速(自由落体)。
      特别适合解决相对运动问题(如从运动平台上斜抛,或在加速参考系中)。
      简化“打移动靶”问题:将重力视为背景,只考虑相对匀速运动。
    典型应用: 在匀速上升的电梯中斜抛一个小球,以电梯为参考系时,小球做“标准斜抛”;以地面为
参考系时,则需加上电梯的匀速。用本分解可快速求得合运动。
    分解3:沿初速度方向(匀减速) + 垂直初速度方向(匀加速)
    【基于重力分解,用于包络线推导】
    将重力加速度分解为沿初速度方向和垂直初速度方向。
      沿初速度方向:初速度 v0 ,加速度 −gsinθ
      垂直初速度方向:初速度 0,加速度 gcosθ (向下)
    方程(沿初速度方向为 x’ 轴,垂直向下为 y’ 轴):
x' = v0t −1
2 gsinθ⋅t
2
y’= 1
2 cosθ gt
2
    用途: 推导包络线、分析曲率半径、研究轨迹相对于初速度方向的对称性。
    分解4:沿斜面方向 + 垂直斜面方向(斜面斜抛)
    【用于斜面抛体】
      建轴: x
′ 沿斜面向下, y
′ 垂直斜面向上。
      将 ⃗v0 和 ⃗g 分解到两轴,两方向均为匀变速直线运动。
      令 y
′ =0 解得飞行时间,代入 x
′ 得沿斜面射程。
    (二) 四种分解方式对比表
    分解方式
    坐标轴
    运动性质
    最佳用途
    核心公式
水平+竖直
    x 水平, y 竖直
    x : 匀
速; y :上抛
    常规计算
(射程、时
间、高度)
    T = 2v0s
g
 
X = v0
2sin 2θ
g
    分解方式
    坐标轴
    运动性质
    最佳用途
    核心公式
初速方向匀速
+自由落体
    沿初速方向(匀速)竖直向下
(自由落体)
    匀速 + 自由
落体
    矢量合成、
相对运动、平
台抛体
    ⃗s=⃗v0t + 2
沿初速方向
+ 垂直初速方
向
    x
′ 沿 ⃗v0  y
′ 垂直 ⃗v0 向下
    x
′ :匀减
速 y
′ : 初速0
匀加速
    包络线推
导、曲率半径
    x
′ = v0t −
 
y
′ = 1
2 gcosθt
2
沿斜面+ 垂直
斜面
    x
′ 沿斜面 y
′ 垂斜面
    两方向匀变
速
    斜面抛体
(落回斜面)
    令 y
′ =0 解 
t ,再求 x
′
    
    (三)包络线(安全抛物线)
✯1.  定义
    从某一点以相同速率 v0、不同角度 θ 抛出的所有抛物线轨迹,存在一条包络线。所有轨迹
均位于包络线下方(或内侧),包络线上的点代表该方向能打到的最高(最远)边界。
✯2. 方程(以抛出点为原点)
    直角坐标形式:
    y = v0
2
2g −g
2v0
2 x
2
    或者
    y = v0
2
2g −g x
2
2v0
2
✯3. 意义
      这是一个开口向下的抛物线,顶点在 (0, v0
2
2g )(即竖直上抛的最大高度)。
      与 x 轴的交点为 x =± v0
2
g
,即水平抛出的最远射程的两倍。
      物理含义: 对于给定的 ( x , y),若该点在包络线下方(y < v0
2
2g −g x
2
2v0
2 ),则存在两个抛
射角可以击中该点(高抛和低抛);若点在包络线上,则只有一个抛射角(相切);若点在包
络线上方,则无法击中。
    应用场景
      抛体安全范围: 炮弹能否越过山坡?检查山坡最高点是否在包络线下方。
      求最大覆盖区域: 所有轨迹覆盖的区域即为包络线与 x 轴之间的部分。
      求最小抛速: 要击中某个目标点 ( x0, y0),所需最小初速度满足 v0
2= g( y0+
❑√x0
2+ y0
2) 等(由
包络线反推)。
        (四)重要结论
1.“时间半”——对称分割法
口诀: “斜抛想时间,只看竖分量;落地总时间,两倍升到顶。”
套路: 凡是要求从抛出到落回同一水平面的时间、速度、位移问题,一律先求上升时间 
t上= v0sinθ
g
 ,然后:
总时间 T =2t上
最大高度 H = 1
2 gt上
2 (其实等于 v0
2sin
2θ
2g
 )
落回水平面时速度大小 v = v0 ,方向与水平夹角 −θ
2.“平抛反演”——逆向思维
适用: 已知斜抛轨迹上一段(如从最高点到落地点),求初速度或角度。 
操作: 从最高点开始到落地点的过程,可视为平抛运动(初速度 v0cosθ ,高度 H )。
  
优势: 利用平抛公式快速求时间、水平位移,避免联立方程。
    3.“等效g”——类斜抛统一解法
适用: 带电粒子在匀强电场中的斜抛、在斜面上的斜抛、有恒定风力的情况。 
步骤:
找出恒力合力 F合 (如重力与电场力合力、重力和风力合力)。
计算等效重力加速度 g
′ = F合/m 。
确定等效竖直方向(合力方向)和等效水平方向(垂直合力方向)。
将初速度分解为沿 g
′ 方向和垂直 g
′ 方向。
套用斜抛公式(用 g
′ 代替 g ,用新角度代替 θ )。
4.“中点代换”——轨迹方程秒求偏转
    适用: 已知轨迹上两点坐标,求初速度或角度。 套路: 斜抛轨迹方程 
y = x tanθ−
g
2v0
2cos
2θ
x
2 中的系数可记忆为:
    y = x tanθ−
g x
2
2v0
2cos
2θ
    如果题目给出两个点(非原点),可以直接代入解方程组。若已知最大高度和射程,则
轨迹方程可写为:
    y = H[1−(
2 x
X )
2
)(对称轴在 x=0)
    四、例题精析
例 1.(单选)下列说法正确的是(  )
A.所受合外力方向与速度方向不在一条直线上的物体,肯定做变加速曲线运动
B.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向不一定与速度方向垂直
C.平抛运动的飞行时间由初速度和高度共同决定
D.斜抛运动的水平射程与初速度和抛射角度都有关
【答案】D
【解析】A.若物体所受合外力为恒力,且合外力方向与速度方向不在同一直线时,物体做匀变
速曲线运动(如平抛运动),并非一定做变加速曲线运动,故A 错误;
B.匀速率曲线运动的速率不变,说明合外力不做功,因此合外力方向一定与速度方向垂直,故B
错误;
C.平抛运动竖直方向为自由落体运动,由h= 1
2 gt
2
得飞行时间t = ❑√
2h
g ,仅由下落高度决定,与初速度无关,故C 错误;
D.设斜抛运动初速度为v0,抛射角为θ,则运动总时间t = 2v0sinθ
g
水平射程x = v0cosθ·t = v0
2sin 2θ
g
可知水平射程与初速度、抛射角度都有关,故D 正确。
故选D。
例 2.(单选)如图所示,M点在P点正下方,小球甲从P点平抛,同时小球乙从M点斜向上
抛出,两球恰好在与M点等高的N点相遇。相遇时甲、乙两球速度的水平分量分别为v1 x、v2 x,
竖直分量分别为v1 y、v2 y。不计空气阻力,则(    )
A.v1 x = v2 x
B.v1 x =2v2 x
C.v1 y = v2 y
D.v1 y = 4 v2 y
【答案】A
【解析】AB. M在P点正下方,因此甲(从P出发)、乙(从M出发)到N点的水平位移大小相
等;两球同时出发到相遇,运动时间t相等。由水平位移公式x = v xt,可得v1 x= v2 x因此A 正确,B 错
误。
CD.设P到M的竖直高度为h,甲做平抛运动,竖直方向下落h= 1
2 gt
2
相遇时甲的竖直速度分量v1 y =>¿
乙从M出发,N与M等高,因此乙竖直方向总位移为0,设乙竖直初分量为v y 0,由位移公式
0= v y 0t −1
2 gt
2
得v y 0= 1
2 gt
相遇时乙竖直分量大小∣v2 y∣=∣v y 0−>∣= 1
2 gt
即|v1 y)=2|v2 y)
故CD 错误;
故选 A。
例 3.(单选)如图所示,某同学将两颗谷粒从O 点同时分别以速度v1、v2 抛出(其中v1 水
平),不计空气阻力,两只小鸟先后在空中的P 点接到谷粒。两谷粒的运动轨迹在同一竖直平
面内,则(  )
A.谷粒1 后被鸟接到
B.谷粒1 从O 到P 平均速度大于谷粒2
C.谷粒2 在最高点的速度等于v1
D.谷粒1 加速度大于谷粒2 的加速度
【答案】B
【解析】A.分析竖直分运动,谷粒1 做自由落体运动,谷粒2 做竖直上抛运动,则谷粒1 比谷粒
2 下落的时间短,先被鸟接到,A 错误。
B.两谷粒位移相同,由v = x
t 得谷粒1 从O 到P 平均速度大,B 正确。
C.谷粒2 在最高点的速度等于水平速度,而在水平方向由x=vxt 得v1>v2x,C 错误。
D.两谷粒都只受重力,加速度相等,D 错误。
故选B。
例 4.(单选)如图所示,小球从斜面上A 点以大小相等的初速度分别水平向右(图甲)和垂
直斜面向上(图乙)抛出,随后小球均与斜面发生一次弹性碰撞并反弹(小球垂直斜面的速度
大小不变、方向反向,沿斜面方向的速度大小和方向均不变,碰撞时间极短),之后分别落回
斜面上的C、D 两点。设小球从A 到B、B 到C 的运动时间依次为t1、t2,位移依次为x1、
x2;小球从A 到E、E 到D 的运动时间依次为t3、t4,位移依次为x3、x4,不计空气阻力。下
列说法正确的是(     )
A.t1<t2
B.t1=t3
C.x1 x2=1 3
∶
∶
D.x3 x4=1 3
∶
∶
【答案】D
【解析】AB.斜面倾角相同,可知平行斜面方向的加速度均为ax = mgsinθ
m
= gsinθ
垂直斜面方向上的加速度均为a y = mgcosθ
m
= gcosθ
小球在平行斜面方向都做匀加速直线运动,在垂直斜面方向上,都做相同的类竖直上抛运动。小
球与斜面发生弹性碰撞并反弹(小球垂直斜面的速度大小不变、方向反向,沿斜面方向的速度大小和
方向均不变,碰撞时间极短),对图甲可知从A 到B、B 到C 的运动时间相等,均为
t1=t2=2⋅v0sinθ
gcosθ = 2v0sinθ
gcosθ
;同理对图乙t3=t 4=2⋅
v0
gcosθ =
2v0
gcosθ
可得t1=t2≠t3 ,故AB 错误;
CD.对图甲:小球从A 到B、B 到C 的位移依次为x1、x2,有x1= v0cosθt1+ 1
2 axt1
2,
x1+ x2= v0cosθ⋅2t1+ 1
2 ax⋅(2t1)
2
可得x2= v0cosθt1+ 1
2 ax⋅3t1
2
可得
x1
x2
=
v0cosθt1+ 1
2 axt1
2
v0cosθt1+ 1
2 ax⋅3t1
2 ≠1
3
对图乙:小球从A 到E、E 到D 的位移依次为x3、x4,有x3= 1
2 axt3
2,x3+ x4= 1
2 ax(2t 4)
2
可得
x3
x4
=
1
2 axt3
2
1
2 ax⋅3t 4
2 =1:3,故C 错误,D 正确。
故选D。
例 5.(单选)如图所示,一固定斜面倾角为θ,斜面足够长。将小球从斜面顶端以速率v0向
右抛出,小球最终落在斜面上,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是(  )
A.若小球水平向右抛出,小球抛出时的速率v0越大,小球落在斜面瞬间速度方向与水平方向
的夹角变大
B.若小球水平向右抛出,则当t = 2v0 sinθ
gcosθ
时,小球距斜面的距离最远
C.若小球垂直斜面抛出,则当小球离斜面最远时,小球的位移大小为
v0
2
gcosθ
D.若小球垂直斜面抛出,则小球落到斜面时的位移大小为2v0
2tanθ
gcosθ
【答案】D
【解析】A.由平抛运动的推论可知,小球速度方向与水平方向夹角φ的正切值是位移与水平方向
夹角θ正切值的2 倍,即tanφ=2tanθ,故只要小球落在斜面上,则小球落在斜面瞬时速度方向不变,
A 错误;
B.将小球的重力加速度和速度均沿垂直斜面和沿斜面方向分解,则小球的运动可分解为垂直斜
面方向的类竖直上抛运动和沿斜面方向的匀加速运动,由运动的分解可知垂直斜面方向的加速度和沿
斜面方向的加速度大小分别为a1= gcosθ,a2= gsinθ,当小球垂直斜面方向的速度等于零时,小球离
斜面最远,若小球水平向右抛出,则t = v0sinθ
gcosθ ,B 错误;
C.若小球垂直斜面抛出,则t ' = v0
a1
=
v0
gcosθ ,则当小球离斜面最远时,小球垂直斜面方向的位
移大小为x1= v0
2
2a1
=
v0
2
2gcosθ ,沿斜面方向的位移大小x2= 1
2 a2t '
2= 1
2 gsinθ·
v0
2
g
2cos
2θ
= v0
2sinθ
2gcos
2θ
,
则小球的总位移大小为x =
❑√x1
2+ x2
2=
v0
2
2gcos
2θ
,C 错误;
D.由类竖直上抛的对称性,小球落到斜面时的位移大小x' = 1
2 a2(2t ' )
2= 2v0
2 tanθ
gcosθ
,D 正确。
故选 D。
例 6.(单选)多个相同小球从地面上同一点,沿不同方向以相同速率抛出,在同一个竖直面
内运动,小球最终落回到地面上。不计空气阻力,则小球运动经过的区域可能是(     )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】设抛出点为原点,初速度为v0,抛射角为θ。则有
x = v0cosθ×t ,y = v0sinθ×t −1
2 gt
2
解得y = x tanθ−
g
2v0
2cos
2θ
x
2
因为1+ tan
2θ =
1
cos
2θ
令u= tanθ
联立整理得y = xu−g
2v0
2 x
2(1+u
2)
对 u 求极值,可得y = v0
2
2 g −g
2v0
2 x
2
可知y −x图像是一个开口向下的抛物线。
故选B。
例 7.(单选)如图所示,某运动员在M点将篮球斜向上抛出,篮球在空中划过一道弧线后,
到达N点。已知篮球抛出时速度方向与水平方向的夹角为60°,速度大小为v0,M、N两点的
连线与水平方向的夹角为30°。若不计空气阻力,篮球视为质点,重力加速度大小为g,则篮
球由M点运动到N点的时间为(     )
A.
❑√3 v0
2g
B.2❑√3 v0
3 g
C.v0
2g
D.
❑√3 v0
3 g
【答案】B
【解析】 抛出时水平方向分速度v x = v0cos ⁡60
∘= v0
2
竖直方向分速度:v y 0= v0sin ⁡60
∘=
❑√3 v0
2
设运动时间为t,水平位移x = v xt = v0
2 t
竖直位移y = v y 0t −1
2 gt
2=
❑√3 v0
2
t −1
2 gt
2
题意可知y
x = tan ⁡30
∘=
❑√3
3
解得运动时间: t = 2❑√3 v0
3 g
故选B 。
例 8.(单选)某同学课间踢毽子,毽子运动轨迹如图实线所示,A 、B、C为轨迹上三点,
B为轨迹最高点。已知直线AB、直线BC与水平方向夹角分别为60°和30°。不计空气阻力,
毽子从A运动到B与从B运动到C的时间之比为(     )
A.1:3
B.3:1C.1:❑√3
D.❑√3:1
【答案】B
【解析】设毽子在最高点B的速度为v0,方向水平,B与轨迹上任一点连线与水平方向的夹角为θ,
从B到该点,y = 1
2 gt
2,x = v0t,tanθ = y
x =gt
2v0
得t = 2v0 tanθ
g
从A到B可视为从B到A平抛运动的逆运动,故
t AB
t BC
= tan60°
tan30° =3
故选B。
例 9.(单选)如图所示为俯视图,在水平面内有一个圆,一质点以一定初速度v0由圆周上A
点沿着切线方向发射,运动一段时间后,恰好沿着圆周切线方向经过圆周上的B点且速度大小
也为v0。已知质点在运动过程中水平方向仅受到一个大小恒定、方向不变的力F作用,则质点
从A运动至B的过程中,下列说法中正确的是(    )
A.质点可能做圆周运动
B.根据题中信息无法确定恒力F的方向
C.质点在相同的时间内速率的变化量总是相等的
D.质点的速率先减小后增大
【答案】D
【解析】A.圆周运动需要向心力方向时刻指向圆心,而质点受恒力F,方向恒定,无法提供时刻
变化的向心力,因此不可能做圆周运动,故A 错误;
BD.质点初、末速率均为v0,方向为圆上A、B 两点的切线方向。根据力和运动的合成与分解,
恒力F 方向应与初速度、末速度所在直线均成45°,质点做类斜抛运动,速率先减小后增大,故D 正
确,B 错误;
C.质点受恒力F,加速度a= F
m恒定(大小、方向均不变)。根据加速度的定义式Δv =a⋅Δt
在相同的时间Δt内,速度的变化量Δv的大小和方向都相等,速度是矢量,速率是标量,质点做
曲线运动,在相同的时间内,速度变化量相同,速率变化量不一定相同,故C 错误。
故选D。
例 10.(单选)如图所示,在同一高度处将四个小球以相同的速率同时抛出:甲水平抛出、
乙斜向上抛出、丙斜向下抛出、丁竖直向下抛出。不计空气阻力,则最先落地的小球是
(  )
A.甲
B.乙C.丙D.丁
【答案】D
【解析】设抛出点离地高度为h,初速度大小为v0,取竖直向下为正方向。四个小球在竖直方向
上均只受重力作用,加速度均为g。 根据竖直方向的位移时间公式:h= v y 0t + 1
2 gt
2 
可知,在h和g相同的情况下,竖直向下的初速度分量v y 0越大,落地时间t越短。
分析四个小球竖直方向的初速度分量:
甲球做平抛运动,初速度水平,竖直分速度 v y 甲=0
乙球斜向上抛出,初速度有竖直向上的分量,即 v y 乙<0
丙球斜向下抛出,设速度与水平方向夹角为 θ,则竖直分速度 v y 丙= v0sin ⁡θ,由于 0<sin ⁡θ<1,
故 0<v y 丙<v0
丁球竖直向下抛出,初速度竖直向下,竖直分速度 v y 丁= v0
综上所述,竖直向下的初速度分量大小关系为:v y 丁>v y 丙>v y 甲>v y 乙
 因此,丁球的落地时间最短,最先落地。故选D。
例 11.(单选)如图所示,建筑工人向房顶抛投建筑材料,初速度v0大小为15m/ s,与水平
方向的夹角为53°,抛出点M和落点N的连线与水平方向夹角为45°,重力加速度大小为
g=10m/ s
2,sin53° =0.8,忽略空气阻力。则M点到N点的时间是(  )
A.0.4 s
B.0.6sC.0.8 s
D.1.0 s
【答案】B
【解析】由几何关系可知,物体的水平位移x 与竖直位移y 相等,而x = v0cos53
∘t,
y = v0sin53
∘⋅t −1
2 gt
2
解得t =0.6 s
故选B。
例 12.(多选)投掷铅球时,铅球的出手高度h、出手速度v0 的大小和方向(用出手速度方
向与水平方向的夹角θ 表示,也叫抛出角)都对成绩有影响。如图所示,一同学在练习投掷铅
球(可视为质点)时,另一同学用手机的连拍功能记录了铅球在空中的运动位置。已知手机连
拍的时间间隔为T=0.2s,图中1 位置为铅球刚出手时的位置,4 位置为铅球运动中的最高点,8
位置为铅球刚要落地时的位置,测得水平射程x=11.2m。不计空气阻力,重力加速度g=10m/
s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是(  )
A.出手速度v0 的大小为8m/s
B.抛出角θ=37°
C.铅球离地面的最大高度为1.8m
D.落地速度的大小为8 ❑√2m/ s
【答案】BD
【解析】A.相邻位置时间间隔T =0.2s,从出手(位置1)到最高点(位置4)共3T =0.6 s
最高点竖直速度为0,因此竖直初速度 v0 y = g⋅3T =10×0.6=6m/ s 
从出手到落地(位置8)总时间t 总=7T =1.4 s,水平总位移x =11.2m
水平分速度 v0 x = x
t 总
= 11.2
1.4 =8m/ s
出手速度大小v0=
❑√v0 x
2 + v0 y
2 =
❑√8
2+6
2=10m/ s,A 错误;
B.抛出角 tanθ = v0 y
v0 x
= 6
8 = 3
4 ,得θ =37
∘,B 正确;
C.小球从最高点位置4 到落地点位置8 共用时t
′ = 4T =0.8 s
最大高度h= 1
2 gt
′2= 1
2 ×10×0.8
2m=3.2m,C 错误;
D.落地时水平速度v x = v0 x =8m/ s,竖直速度v y = gt
′ =8m/ s
因此落地速度大小v =
❑√v x
2+ v y
2 =8 ❑√2m/ s,D 正确。
故选 BD。
例 13.(多选)如图所示,某同学正在练习投篮,虚线ABC 为篮球在空中的运动轨迹,B 点
为轨迹最高点,C 点在篮筐的中心,忽略空气的阻力,关于该过程下列说法正确的是(  )
A.篮球的加速度是恒定的B.篮球的速度是变化的
C.相同时间内篮球速度变化量不相等
D.篮球在B 点速度为零
【答案】AB
【解析】AC.篮球在空中运动过程中只受到重力,加速度不变始终等于重力加速度,相等时间内
速度的变化量相同,故A 正确,C 错误;
B.篮球做曲线运动,篮球在运动过程中,速度的大小和方向不断变化,故B 正确;
D.篮球在最高点的速度是水平的,不为零,故D 错误。
故选AB。
例 14.如图所示,两小球A、B 同时以v0=5m/ s的速度从O 点分别斜向下、斜向上射出,
A、B 两小球的速度方向均与水平方向成θ =37°夹角,当小球A 落地时,小球B 恰好运动到最
高点,重力加速度g 取10m/ s
2,sin37° =0.6,cos37° =0.8,求:
(1)O 点到水平地面的高度H;
(2)小球B 从抛出到落地的过程中的水平位移x。
【答案】(1)1.35m
(2)3.6m
【解析】(1)小球B 从抛出到最高点所用时间t = v0⋅sin37°
g
=0.3 s
小球A 竖直方向的初速度大小v y = v0⋅sin37° =3m/ s
O 点到水平地面的高度H = v yt + 1
2 gt
2=1.35m
(2)小球B 从抛出到最高点的高度h= v0sin37°+0
2
⋅t =0.45m
小球B 从最高点到落地所用时间t
′ =
❑√
2(H +h)
g
=0.6 s
小球B 的水平位移x = v0⋅cos37°⋅(t +t
′)=3.6m
例 15.如图,将小球从空中A点以一定的初速度斜向右上抛出,抛出时的初速度与水平方向
的夹角θ =37°,经过一段时间t =0.3 s,小球运动到B点,小球在B点的速度与水平方向的夹
角β =53°,重力加速度g取10m/ s
2,sin37° =0.6,cos37° =0.8,不计空气阻力。求:
(1)小球从A点抛出时的速度大小v A;
(2)A、B两点间的水平距离x AB和竖直距离y AB。
【答案】(1)v A =1.8m/ s
(2)x AB=0.432m,y AB=0.126m
【解析】(1)小球在A点的水平分速度大小等于在B点的水平分速度大小,即
v x= v Acosθ = vBcos β
小球在A点的竖直分速度大小为v Ay = v Asinθ
小球在B点的竖直分速度大小为vBy = vBsin β
根据运动学规律得vBy =−v Ay+>¿
解得v A =1.8m/ s,vB=2.4 m/ s
(2)根据抛体运动的规律可得A、B两点间的水平距离x AB= v xt
代入数据解得x AB=0.432m
竖直距离y AB= vBy
2 −v Ay
2
2g
解得y AB=0.126m
例 16.一位同学在水平面上进行跳远训练,该同学以与水平面成37°大小为5m/ s的速度离开
地面腾空(如图所示),不计空气阻力,取g=10m/ s
2,该同学可视为质点。则该同学到达
最高点时的速度大小为___________ m/s,在空中运动的时间为___________s,跳远成绩为
__________m。(sin37
°=0.6,cos37
°=0.8)
【答案】     4     0.6     2.4
【解析】[1]由题可知,该同学做斜抛运动,即竖直方向做匀减速直线运动,水平方向做匀速直线
运动。在最高点时竖直方向的速度为零,则该同学到达最高点时的速度等于水平速度大小,即为
v = v x = v0cos37
∘= 4 m/ s
[2]该同学在竖直方向的分速度为v y = v0sin37
∘=3m/ s
则该同学从开始运动到最高点的时间为t1= v y
g =0.3 s
根据对称性可知,该同学在空中运动的时间为0.6s
[3]该同学的跳远成绩为x = v xt =2.4 m