（江蘇專(zhuān)版）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第14講 拋體運(yùn)動(dòng)講義

（江蘇專(zhuān)版）2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第14講 拋體運(yùn)動(dòng)講義考情剖析考查內(nèi)容考綱要求考查年份考查詳情能力要求拋體運(yùn)動(dòng)14年T6選擇，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)分析綜合、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題16年T2選擇，斜拋運(yùn)動(dòng)為背景，考查運(yùn)動(dòng)的軌跡分析、推理17年T2選擇，以?xún)尚∏蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)在空中相遇為場(chǎng)景考查運(yùn)動(dòng)的合成和分解理解、推理弱項(xiàng)清單,未從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度深刻認(rèn)識(shí)平拋、豎直上拋和斜拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)整合平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1水平方向：做_運(yùn)動(dòng)，速度vx_，位移x_.2豎直方向：做_運(yùn)動(dòng)，速度vy_，位移y_.3合速度：v，方向與水平方向的夾角為，則tan_4合位移：s，方向與水平方向的夾角為，tan_.方法技巧考點(diǎn)1平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的理解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(wú)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)的加速度為恒定的重力加速度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，如圖所示5.兩個(gè)重要推論(1)做平拋(或類(lèi)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(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示(2)做平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(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tan2tan.【典型例題1】(17年江蘇高考)如圖所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過(guò)的時(shí)間為() At B.t C. D.【學(xué)習(xí)建議】運(yùn)動(dòng)的合成與分解比力的合成與分解抽象注意對(duì)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性和等時(shí)性的理解，把運(yùn)動(dòng)分解到哪兩個(gè)方向更方便考點(diǎn)2生活中的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【典型例題2】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(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1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，兵乒球的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g.若某次乒乓球發(fā)出后，恰能落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上的左邊角處，則() A乒乓球位移的大小為 B乒乓球初速度的大小為L(zhǎng)1 C落到臺(tái)面邊角時(shí)兵乒球的速度方向和位移方向相同 D發(fā)射機(jī)對(duì)這個(gè)兵乒球所做的功1.如圖所示，球網(wǎng)高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L(zhǎng)，某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過(guò)網(wǎng)的上沿落到右側(cè)邊緣，設(shè)乒乓球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是() A擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為21 B乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為21 C乒乓球過(guò)網(wǎng)時(shí)與落到右側(cè)桌邊緣時(shí)速率之比為12 D乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為12考點(diǎn)3與斜面相關(guān)聯(lián)的平拋運(yùn)動(dòng)方法運(yùn)動(dòng)情景定量關(guān)系總結(jié)分解速度,vxv0vygttanvxv0vygttan,速度方向與有關(guān)，分解速度，構(gòu)建速度三角形分解位移,xv0tygt2tan,位移方向與有關(guān)，分解位移，構(gòu)建位移三角形【典型例題3】(17年連云港模擬)如圖所示，一名跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過(guò)3 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°，不計(jì)空氣阻力(sin37°0.6，cos37°0.8，g取10 m/s2)則運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上時(shí)速度方向與水平方向的夾角滿足() Atan1.33 Btan1.44 Ctan1.50 Dtan2.002.將一擋板傾斜地固定在水平面上，傾角為30°，如圖所示現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球由擋板上方的A點(diǎn)以v0的初速度水平向右拋出，小球落在擋板上的B點(diǎn)時(shí)，小球速度方向剛好與擋板垂直，小球與擋板碰前后的速度方向相反、速度大小之比為43.下列有關(guān)小球的運(yùn)動(dòng)描述正確的是() A小球與擋板碰后的速度為v0 B小球與擋板碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化量大小為mv0 CA、B兩點(diǎn)的豎直高度差與水平間距之比為1 DA、B兩點(diǎn)的豎直高度差與水平間距之比為2考點(diǎn)4斜拋運(yùn)動(dòng)1規(guī)律水平方向x：v0xv0cos，vxv0xv0cos，xvoxtv0cost.豎直方向y：v0yv0sin，vyv0ygtv0singt，yv0sin·tgt2.2射高和射程小球能達(dá)到的最大高度(y)叫做射高；從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離(x)叫做射程當(dāng)vy0時(shí)，小球達(dá)到最高點(diǎn)，所用時(shí)間tv0y/g，小球飛行時(shí)間T2t2v0y/g，射高yvsin2/2g，射程x2vsincos/gvsin2/g.控制變量v0不變，45°時(shí)，射程最大xv/g.【典型例題4】(16年江蘇高考)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【學(xué)習(xí)建議】要緊扣教材，關(guān)注教材中的模型，建立起正確的物理模型理解平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法，它的基礎(chǔ)就是勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)的快慢和物體的輕重?zé)o關(guān)，這樣就從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度深刻認(rèn)識(shí)拋體運(yùn)動(dòng)；運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)再次推導(dǎo)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程3.(多選)以不同的拋射角拋出三個(gè)小球A、B、C(不計(jì)空氣阻力)，三球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是() AA、B、C三球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度都相同 BA球的射高最大，所以最遲落地 CB球的射程最遠(yuǎn)，所以最遲落地 DA、C兩球的水平位移相等，所以?xún)汕虻乃剿俣确至肯嗟犬?dāng)堂檢測(cè)1(多選)如圖所示，小球從傾角為的斜面頂端A點(diǎn)以速率v0做平拋運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()第1題圖 A若小球落到斜面上，則v0越大，小球飛行時(shí)間越長(zhǎng) B若小球落到水平面上，則v0越大，小球飛行時(shí)間越長(zhǎng) C若小球落到斜面上，則v0變大，小球末速度與豎直方向的夾角不變 D若小球落到水平面上，則v0越大，小球末速度與豎直方向的夾角越大2取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能與重力勢(shì)能恰好相等不計(jì)空氣阻力，該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為() A. B. C. D.3如圖為湖邊一傾角為30°的大壩橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為O.一人站在A點(diǎn)以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO40 m，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.下列說(shuō)法中正確的是()第3題圖 A若v018 m/s，則石子可以落入水中 B若v020 m/s，則石子不能落入水中 C若石子能落入水中，則v0越大，落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越大 D若石子不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越大4一門(mén)大炮的炮筒與水平面的夾角30°，當(dāng)炮彈以初速度v0300 m/s的速度發(fā)出，炮彈能否擊中離大炮7 500 m遠(yuǎn)的目標(biāo)？(g取10 m/s2)5如圖所示，水平放置的半圓槽，半徑為R，一個(gè)小球從球心處以速度v水平拋出，不計(jì)空氣阻力求：(1)小球有沒(méi)有可能速度垂直于槽面撞擊槽面，為什么？(2)小球的初速度為多大可以使球撞擊槽面的速度最小，求此初速度和撞擊的最小速度第5題圖第14講拋體運(yùn)動(dòng)知識(shí)整合基礎(chǔ)自測(cè)一、1.勻速直線v0v0t2.自由落體gtgt2 3. 4. 方法技巧·典型例題1·C【解析】該題考查運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性小球在空中相遇，下落高度相同，也就是運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平初速度和水平位移成正比若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，發(fā)生這段水平位移的時(shí)間也減半·典型例題2·D【解析】由圖知乒乓球的水平位移x，豎直位移y3h，所以乒乓球的合位移1，故A錯(cuò)誤；豎直方向3hgt2，得t，水平方向v0t，解得：v0，故B錯(cuò)誤；設(shè)落到臺(tái)面邊緣時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，位移方向與水平方向的夾角為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論有tan2tan，所以落到臺(tái)面邊緣時(shí)速度方向與位移方向不相同，故C錯(cuò)誤；發(fā)射機(jī)對(duì)這個(gè)乒乓球做的功，根據(jù)動(dòng)能定理，有Wmv，故D正確·變式訓(xùn)練1·D【解析】因?yàn)樗椒较蜃鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，網(wǎng)右側(cè)的水平位移是左邊水平位移的兩倍，所以網(wǎng)右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間是左側(cè)的兩倍，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)hgt2可知，擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高之比為98，故A、B錯(cuò)誤；球恰好通過(guò)網(wǎng)的上沿的時(shí)間為落到右側(cè)桌邊緣的時(shí)間的，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)vgt可知，球恰好通過(guò)網(wǎng)的上沿的豎直分速度與落到右側(cè)桌邊緣的豎直分速度之比為13，根據(jù)v可知，乒乓球過(guò)網(wǎng)時(shí)與落到桌邊緣時(shí)速率之比不是12，故C錯(cuò)誤；網(wǎng)右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間是左側(cè)的兩倍，vgt，所以乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為12，故D正確·典型例題3·C【解析】運(yùn)動(dòng)員落到斜坡上的瞬間，對(duì)其速度進(jìn)行分解，如圖所示豎直分速度vygt，與水平分速度v0的比值tan ；豎直分位移ygt2，與水平分位移xv0t的比值tan，可見(jiàn)2tantan 1.50，選項(xiàng)C正確·變式訓(xùn)練2·D【解析】小球在碰撞擋板前做平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)剛要碰撞斜面時(shí)小球速度為v.由題意，速度v的方向與豎直方向的夾角為30°且水平分量仍為v0，如圖由此得v2v0，碰撞過(guò)程中，小球速度由v變?yōu)榉聪虻膙，則碰后的速度大小為v0，A錯(cuò)誤；碰撞過(guò)程小球的速度變化量大小為vv(v)vv0，動(dòng)量的變化量為mv0，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球下落高度與水平射程之比為，C錯(cuò)誤，D正確 ·典型例題4·A【解析】由題意知A、B兩球拋出的初速度相同，雖然質(zhì)量不同，但牛頓第二定律知，兩球運(yùn)動(dòng)的加速度相同，所以運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，故A正確；B、C、D錯(cuò)誤變式訓(xùn)練3·AB【解析】A三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，僅受重力，則加速度相同故A正確BC.因?yàn)槌跛俣认嗤訡球在豎直方向上初速度最小，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，A球在豎直方向上的分速度最大，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)故B正確C錯(cuò)誤D.由圖知，兩球的水平射程相同，但是A的高度大，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，所以A的水平速度分量小，故D錯(cuò)誤當(dāng)堂檢測(cè)1ACD【解析】若小球落到斜面上，假設(shè)落點(diǎn)為B，設(shè)AB之間的距離為L(zhǎng)，則水平方向有：Lcosv0t，豎直方向有：Lsingt2；聯(lián)立解得：t，tv0，則v0越大，小球飛行時(shí)間越長(zhǎng)故A正確；若小球落到水平面上，飛行的高度h一定，由hgt2得：t，可知t不變故B錯(cuò)誤由A分析，小球落到斜面上時(shí)豎直分速度為：vygt2v0tan.設(shè)末速度與豎直方向夾角為，則有：tan，保持不變，故C正確；若小球落到水平面上，末速度與豎直方向的夾角的正切 tan，h不變，則 v0越大，小球末速度與豎直方向的夾角越大，故D正確故選ACD.2B【解析】設(shè)物體水平拋出的初速度為v0，拋出時(shí)的高度為h，則mvmgh，則v0，物體落地的豎直速度vy，則落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角tan1，則，選項(xiàng)B正確3A【解析】石子從A到O過(guò)程中，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：AO sin30°gt2，AO cos30°v0t，聯(lián)立得v017.3 m/s，所以只要v0173 m/s的石子均能落入水中，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若石子能落入水中，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有AO sin30°gt2，得t2 s，則vygt20 m/s，設(shè)其落水時(shí)速度方向與水平面夾角為，則tan，vy一定，v0增大，減小，C項(xiàng)錯(cuò)；不落入水中時(shí)，根據(jù)“tan 2 tan”得石子落到斜面上時(shí)的速度方向與斜面夾角都相等，與v0大小無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤4不能【解析】炮彈發(fā)出后將做斜拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，vxv0cos 30°300× m/s150 m/s，vyv0sin 30°300×m/s150 m/s，炮彈飛行的總時(shí)間為t30 s故炮彈飛行的水平距離為xvxt150×30 m7 794 m7 794 m7 500 m，故不能擊中離大炮7 500 m遠(yuǎn)的目標(biāo)5(1)不可能理由見(jiàn)解析(2)【解析】(1)小球撞擊半圓槽上的任意一點(diǎn)，其撞擊點(diǎn)與球心的連線為半徑，即合位移，合位移是拋物線的弦，速度是軌跡的切線方向，所以速度永遠(yuǎn)不可能與半徑一直線(2)設(shè)撞擊點(diǎn)與球心連線和水平方向的夾角為，則Rsingt2，Rcosv0t.由此得vg2t22gRsin，v，所以v22gRsin，由基本不等式得：當(dāng)sin時(shí)，vmin.此時(shí)v0.