2022年高三物理復(fù)習(xí) 第4章 平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)案

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1、2022年高三物理復(fù)習(xí) 第4章 平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)案一、概念規(guī)律題組1關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B平拋物體在t時(shí)刻速度的方向與t時(shí)間內(nèi)位移的方向相同C平拋物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間隨初速度增大而增大D若平拋物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間足夠長，則速度方向?qū)?huì)豎直向下2關(guān)于物體的平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A由于物體受力的大小和方向不變，因此平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)B由于物體速度的方向不斷變化，因此平拋運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)C物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間只由拋出時(shí)的初速度決定，與高度無關(guān)D平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離由拋出時(shí)的初速度決定，與高度無關(guān)3一個(gè)物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t其豎直方向速度大小與v0大小相等，那

2、么t為()A. B. C. D.4初速度為v0的平拋物體，某時(shí)刻物體的水平分位移與豎直分位移大小相等，下列說法錯(cuò)誤的是()A該時(shí)刻物體的水平分速度與豎直分速度相等B該時(shí)刻物體的速率等于v0C物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D該時(shí)刻物體位移大小等于二、思想方法題組5以下對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，說法不正確的是()A在同一位置水平拋出的物體，初速度越大者著地前在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長B以同一初速度拋出的物體，拋出點(diǎn)越高者落地速度越大C在任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)，豎直方向位移之差恒相等D在任意兩個(gè)相等的時(shí)間內(nèi)，速度的變化量恒相等6從傾角為的斜面上同一點(diǎn)，以大小不等的初速度v1和v2(v1v2)沿水平方向拋出兩個(gè)小球，兩個(gè)小球落到

3、斜面上的瞬時(shí)速度方向與斜面的夾角分別為1和2，則()A12 B12 C12 D無法確定一、平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)1求以下三種情況下平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(如圖1所示)圖1tatbtc總結(jié)：(1)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間取決于(a)：物體下落的高度(b)：初速度v0及斜面傾角(c)：拋點(diǎn)到豎直墻的距離及v0(2)(a)中的水平位移xv0，取決于v0和下落高度h.2速度的變化規(guī)律(1)任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2)任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量方向豎直向下，大小vvygt.3位移變化規(guī)律(1)任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的水平位移不變，即xv0t.(2)連續(xù)相等的時(shí)間間隔t內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即ygt

4、2.4平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處，設(shè)其末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 .圖2證明：如圖2所示，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：tan tan 所以tan 2tan 推論：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)證明：如圖2所示，設(shè)平拋物體的初速度為v0，從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為t，A點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)，B點(diǎn)坐標(biāo)為(x，0)則xv0t，ygt2，vygt，又tan ，解得x.即末狀態(tài)速度方向的反向延長線與x軸的交點(diǎn)必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn)圖3【例1】 (全國高考)如圖3

5、所示，一物體自傾角為的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角滿足()Atan sin Btan cos Ctan tan Dtan 2tan 規(guī)范思維圖4針對(duì)訓(xùn)練1(xx北京理綜22)如圖4，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)3.0 s落到斜坡上的A點(diǎn)已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角37，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m50 kg.不計(jì)空氣阻力(取sin 370.60，cos 370.80；g取10 m/s2)求：(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L；(2)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小；圖5【例2】 (xx全國18)一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時(shí)，其速度方向

6、與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5中虛線所示小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為()Atan B2tan C. D.規(guī)范思維圖6針對(duì)訓(xùn)練2(xx天津河西期末)如圖6所示，以v010 m/s的速度水平拋出的小球，飛行一段時(shí)間垂直地撞在傾角30的斜面上，按g10 m/s2考慮，以下結(jié)論中不正確的是()A物體飛行時(shí)間是 sB物體撞擊斜面時(shí)的速度大小為20 m/sC物體飛行的時(shí)間是2 sD物體下降的距離是10m圖7【例3】 (xx.江蘇單科.13)拋體運(yùn)動(dòng)在各類體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見，如乒乓球運(yùn)動(dòng)現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺(tái)長2L、網(wǎng)高h(yuǎn)，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相

7、反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力(設(shè)重力加速度為g)(1)若球在球臺(tái)邊緣O點(diǎn)正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出，落在球臺(tái)的P1點(diǎn)(如圖7中實(shí)線所示)，求P1點(diǎn)距O點(diǎn)的距離x1.(2)若球在O點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出，恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過球網(wǎng)落在球臺(tái)的P2點(diǎn)(如圖中虛線所示)，求v2的大小(3)若球在O點(diǎn)正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對(duì)方球臺(tái)邊緣P3處，求發(fā)球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度h3.規(guī)范思維二、類平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)1類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直2類平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)在初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在合外力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a

8、.3類平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法(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(即沿合力的方向)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方向上列方程求解圖8【例4】 在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m1 kg的質(zhì)點(diǎn)以速度v010 m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿豎直向上(沿y軸正向)的恒力F15 N作用，直線OA與x軸成37，如圖8所示曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370

9、.8)求：(1)如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線OA相交于P點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及P點(diǎn)的坐標(biāo)；(2)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P點(diǎn)的速度大小規(guī)范思維【基礎(chǔ)演練】1如圖9所示，將兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度處由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是A、B兩個(gè)小球在水平面上相遇，改變釋放點(diǎn)的高度和上面滑道對(duì)地的高度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，A、B兩球仍會(huì)在水平面上相遇，這說明()圖9A平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)CA球在下落過程中機(jī)械能守恒DA、B球的速度任意時(shí)刻都相同2在平坦的壘球運(yùn)動(dòng)場上，擊球手揮動(dòng)球棒將壘球水平擊出，壘球飛行一段時(shí)間后落地若不

10、計(jì)空氣阻力，則()A壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小僅由初速度決定B壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的方向僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定C壘球在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移僅由初速度決定D壘球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定3(廣東高考題.11)某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球，假定球在墻面上以25 m/s的速度沿水平方向反彈落地點(diǎn)到墻面的距離在10 m至15 m之間忽略空氣阻力，取g10 m/s2.球在墻面上反彈點(diǎn)的高度范圍是()A0.8 m至1.8 m B0.8 m至1.6 mC1.0 m至1.6 m D1.0 m至1.8 m4(xx廣東廣州月考)飛機(jī)在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行，每隔相等時(shí)間投放一個(gè)物體如果以第一

11、個(gè)物體a的落地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、飛機(jī)飛行方向?yàn)闄M坐標(biāo)的正方向，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系如下圖所示是第5個(gè)物體e離開飛機(jī)時(shí)，拋出的5個(gè)物體(a、b、c、d、e)在空間位置的示意圖，其中不可能的是()圖105甲、乙兩球位于同一豎直線上的不同位置，甲比乙高h(yuǎn)，如圖10所示，將甲、乙兩球分別以v1、v2的速度沿同一水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力，下列條件中可以使乙球擊中甲球的是()A同時(shí)拋出，且v1v2C甲比乙早拋出，且v1v2D甲比乙早拋出，且v1h2及豎直方向分運(yùn)動(dòng)規(guī)律hgt2可確定時(shí)間關(guān)系t1t2，即甲球要早拋出；由水平方向分運(yùn)動(dòng)的空間關(guān)系x1x2及時(shí)間關(guān)系，根據(jù)xvt可確定速度關(guān)系v1v2.故A、B

12、、C條件下，乙球都不可能擊中甲球，只有D項(xiàng)條件下，乙球才有可能擊中甲球6ABCD滑雪者做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 0.5 s，落地時(shí)的豎直速度vygt5.0 m/s，因著地速度與水平方向的夾角為45，由vcos 45v0，vsin 45vy，可得滑雪者離開平臺(tái)的水平速度v05.0 m/s，著地的速度大小為v5 m/s，平拋過程的水平距離為xv0t2.5 m，故A、B、C、D均正確7BD做平拋運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直方向的高度決定t ，a物體下落的高度是b的2倍，有tatb，C錯(cuò)誤，D正確；水平方向的距離由高度和初速度決定xv0，由題意得a的水平位移是b的2倍，可知vavb，A錯(cuò)誤，B正確8BC由于受到

13、恒定的水平風(fēng)力的作用，球被擊出后在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；由hgt2得球從被擊出到落入A穴所用的時(shí)間t ，B正確；由題述高爾夫球豎直地落入A穴可知球水平末速度為零，小球在水平方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，由Lv0t/2得球被擊出時(shí)的初速度大小為v0L ，C正確；由v0at得球的水平方向加速度大小agL/h，球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為FmamgL/h，D錯(cuò)誤9(1)3 m/s(2)1.2 m(3)2.4 s解析(1)由題意可知，小球落到斜面上并沿斜面下滑，說明此時(shí)小球速度方向與斜面平行，否則小球會(huì)彈起，所以vyv0tan 53，v2gh，則vy4 m/s，v03 m/s.(2)由vygt1得t1

14、0.4 s，xv0t130.4 m1.2 m(3)小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度agsin 53，初速度v5 m/s.則vt2at，解得t22 s(或t2 s不合題意舍去)，所以tt1t22.4 s.10(1)10 m/s2(2)50 m/s(3)95 m解析(1)飛機(jī)在水平方向上由a經(jīng)b到c做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且tabtbcT1 s，由xaT2得，a10 m/s2.(2)因位置b對(duì)應(yīng)a到c過程的中間時(shí)刻，故有vb50 m/s.(3)設(shè)物體從被拋出到落地所用時(shí)間為t，由hgt2得：t 4 s，BC間距離為：xBCxbcvctvbt，又vcvbaT，得：xBCxbcaTt95 m.易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)1平拋運(yùn)動(dòng)中，在任意相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量都相等，且方向豎直向下，即vgt.2平拋運(yùn)動(dòng)的物體在空中的飛行時(shí)間僅決定于下落的高度，與初速度的大小無關(guān)，即t.3平拋運(yùn)動(dòng)與斜面結(jié)合的問題，常常用斜面傾角的正切與平拋物體水平位移、豎直位移之間的關(guān)系來處理4類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法與平拋運(yùn)動(dòng)完全一樣，只是加速度不再是g，而應(yīng)先根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a，然后用平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法來解決