2020高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第10講 拋體運(yùn)動(dòng)學(xué)案新人教版.docx

第10講拋體運(yùn)動(dòng)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,物體只在作用下的運(yùn)動(dòng).2.性質(zhì):屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡為.3.研究方法:分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng).圖10-14.規(guī)律(1)水平方向:運(yùn)動(dòng),vx=v0,x=v0t,ax=0.(2)豎直方向:運(yùn)動(dòng),vy=gt,y=12gt2,ay=g.(3)實(shí)際運(yùn)動(dòng):v=vx2+vy2,s=x2+y2,a=.5.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論一:做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻或任一位置處,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.推論二:做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻的的反向延長線一定過此時(shí)水平位移的,即圖10-1中為OC的中點(diǎn).二、斜拋運(yùn)動(dòng)1.定義將物體以初速度v0沿或拋出,物體只在作用下的運(yùn)動(dòng).2.性質(zhì)加速度為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),軌跡是.【辨別明理】(1)平拋運(yùn)動(dòng)屬于勻變速曲線運(yùn)動(dòng).()(2)平拋運(yùn)動(dòng)的加速度方向時(shí)刻在變化.()(3)平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng).()(4)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻的速度方向與水平方向的夾角保持不變.()(5)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等的兩段時(shí)間內(nèi)的速度變化相同.()(6)對(duì)于在相同高度以相同速度平拋的物體,在月球上的水平位移與在地球上的水平位移相等.()(7)研究平拋運(yùn)動(dòng)只能按照水平方向和豎直方向分解.()考點(diǎn)一平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一般應(yīng)用(1)飛行時(shí)間:由t=2hg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:x=v0t=v02hg,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:v=vx2+vy2=v02+2gh,以表示落地速度與x軸正方向間的夾角,有tan=vyvx=2ghv0,所以落地速度只與初速度v0和下落高度h有關(guān).(4)速度改變量:物體在任意相等時(shí)間內(nèi)的速度改變量v=gt相同,方向恒為豎直向下,如圖10-2所示.圖10-2圖10-31.小明玩飛鏢游戲時(shí),從同一位置先后以速度vA和vB將飛鏢水平擲出,飛鏢依次落在靶盤上的A、B兩點(diǎn),如圖10-3所示,飛鏢在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為tA和tB.不計(jì)空氣阻力,則()A.vA<vB,tA<tBB.vA<vB,tA>tBC.vA>vB,tA<tBD.vA>vB,tA>tB2.在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出,不計(jì)空氣阻力,則小球在隨后的運(yùn)動(dòng)中()A.速度方向和加速度方向都在不斷改變B.速度方向與加速度方向的夾角一直減小C.在相等的時(shí)間間隔內(nèi),速率的改變量相等D.在相等的時(shí)間間隔內(nèi),動(dòng)能的改變量相等圖10-43.(多選)如圖10-4所示,一小球以10m/s的速度水平拋出,在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點(diǎn),在A點(diǎn)時(shí)小球速度方向與水平方向的夾角為45,在B點(diǎn)時(shí)小球速度方向與水平方向的夾角為60.空氣阻力忽略不計(jì),g取10m/s2.以下判斷中正確的是()A.小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的時(shí)間間隔t=(3-1)sB.小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的時(shí)間間隔t=3sC.A、B兩點(diǎn)的高度差h=10mD.A、B兩點(diǎn)的高度差h=15m考點(diǎn)二平拋運(yùn)動(dòng)與各種面結(jié)合問題考向一平拋與斜面結(jié)合方法內(nèi)容圖示總結(jié)分解速度水平速度:vx=v0豎直速度:vy=gt合速度:v=vx2+vy2分解速度,構(gòu)建速度三角形分解位移水平位移:x=v0t豎直位移:y=12gt2合位移:s=x2+y2分解位移,構(gòu)建位移三角形圖10-5例12019石家莊二中月考如圖10-5所示,斜面體固定在水平面上,豎直邊長是底邊長的一半.現(xiàn)有兩個(gè)小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋,最后落在斜面上,其中a的初速度為v0,b的初速度為3v0,下列判斷正確的是()A.a、b兩球的飛行時(shí)間之比為12B.a、b兩球的飛行時(shí)間之比為13C.a、b兩球的飛行時(shí)間之比為11D.a、b兩球落到斜面上的瞬時(shí)速度方向一定不同圖10-6變式題(多選)如圖10-6所示,將一小球以水平速度v0=10m/s從O點(diǎn)向右拋出,經(jīng)3s小球恰好垂直落到斜面上的A點(diǎn),B點(diǎn)是小球做自由落體運(yùn)動(dòng)在斜面上的落點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.以下判斷正確的是()A.斜面的傾角是60B.小球的拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的高度是15mC.若將小球以水平速度v0=5m/s向右拋出,它一定落在斜面上AB的中點(diǎn)P的上方D.若將小球以水平速度v0=5m/s向右拋出,它一定落在斜面上AB的中點(diǎn)P處考向二平拋與曲面結(jié)合圖10-7從半圓邊緣拋出的物體落到半圓上,應(yīng)合理利用圓與直角三角形的幾何知識(shí).如圖10-7所示,由半徑和幾何關(guān)系制約時(shí)間,聯(lián)立方程:h=12gt2,RR2-h2=v0t,可求出t.例2如圖10-8所示,AB為豎直放置的半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點(diǎn),環(huán)的半徑為R.一個(gè)小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則()圖10-8A.v0越大,小球落在圓環(huán)上的時(shí)間越長B.即使v0取值不同,小球落到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C.當(dāng)v0取值適當(dāng)時(shí),可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)D.無論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)變式題如圖10-9所示,在豎直面內(nèi)有一個(gè)以AB為水平直徑的半圓,O為圓心,D為最低點(diǎn).圓上有一點(diǎn)C,且COD=60.在A點(diǎn)以速率v1沿AB方向拋出一小球,小球能擊中D點(diǎn);在C點(diǎn)以速率v2沿BA方向拋出小球,圖10-9小球也能擊中D點(diǎn).重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是()A.圓的半徑為R=2v12gB.圓的半徑為R=4v123gC.速率v2=32v1D.速率v2=33v1考點(diǎn)三平拋臨界問題常見的三種臨界特征(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼,明顯表明題述的過程中存在著臨界點(diǎn).(2)若題目中有“取值范圍”“多長時(shí)間”“多大距離”等詞語,表明題述的過程中存在著“起止點(diǎn)”,而這些起止點(diǎn)往往就是臨界點(diǎn).(3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明題述的過程中存在著極值,這個(gè)極值點(diǎn)往往是臨界點(diǎn).例32016浙江卷在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖10-10所示.P是一個(gè)微粒源,能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒.高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置,離P點(diǎn)的水平距離為L,上端A與P點(diǎn)的高度差也為h.(1)若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn),求微粒在空中飛行的時(shí)間;(2)求能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍;(3)若打在探測(cè)屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等,求L與h的關(guān)系.圖10-10變式題12018皖南八校三聯(lián)如圖10-11所示,運(yùn)動(dòng)員將球在邊界A處正上方B點(diǎn)水平向右擊出,球恰好過球網(wǎng)C的上邊沿落在D點(diǎn).不計(jì)空氣阻力,已知AB=h1,h2=59h1,AC=x,重力加速度為g.下列說法中正確的是()圖10-11A.落點(diǎn)D與球網(wǎng)C的水平距離為13xB.球的初速度大小為xgh1C.若擊球高度低于2027h1,無論球的初速度有多大,球都不可能落在對(duì)方界內(nèi)D.若保持擊球高度不變,球的初速度v0只要不大于x2gh1,一定落在對(duì)方界內(nèi)變式題2一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖10-12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()圖10-12A.L12g6h<v<L1g6hB.L14gh<v<(4L12+L22)g6hC.L12g6h<v<12(4L12+L22)g6hD.L14gh<v<12(4L12+L22)g6h要點(diǎn)總結(jié)1.處理平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問題要抓住兩點(diǎn)(1)找出臨界狀態(tài)對(duì)應(yīng)的臨界條件;(2)要用分解速度或者分解位移的思想分析平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問題.2.平拋運(yùn)動(dòng)臨界極值問題的分析方法(1)確定研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)性質(zhì);(2)根據(jù)題意確定臨界狀態(tài);(3)確定臨界軌跡,畫出軌跡示意圖;(4)應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律結(jié)合臨界條件列方程求解.考點(diǎn)四斜拋運(yùn)動(dòng)關(guān)于斜拋物體的運(yùn)動(dòng)問題,可利用運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和可逆性進(jìn)行轉(zhuǎn)化,通過平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解,例如斜拋運(yùn)動(dòng)可以分成從最高點(diǎn)開始的兩個(gè)對(duì)稱的平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行處理,應(yīng)注意對(duì)整個(gè)物理過程進(jìn)行分析,形成清晰的物理情景.圖10-13例42019蘇州調(diào)研一小孩站在岸邊向湖面拋石子,a、b兩粒石子先后從同一位置拋出后,各自運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖10-13所示,兩條軌跡的最高點(diǎn)位于同一水平線上,忽略空氣阻力的影響.關(guān)于a、b兩粒石子的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是()A.在空中運(yùn)動(dòng)的加速度aa>abB.在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ta<tbC.拋出時(shí)的初速度v0a>v0bD.入水時(shí)的末速度va<vb變式題(多選)如圖10-14所示,一質(zhì)點(diǎn)以速度v0從傾角為的斜面底端斜向上拋出,落到斜面上的M點(diǎn)且速度水平向右.現(xiàn)將該質(zhì)點(diǎn)以2v0的速度從斜面底端朝同樣方向拋出,質(zhì)點(diǎn)落在斜面上的N點(diǎn).下列說法正確的是()圖10-14A.落到M和N兩點(diǎn)所用的時(shí)間之比為12B.落到M和N兩點(diǎn)時(shí)的速度之比為11C.M和N兩點(diǎn)距離斜面底端的高度之比為12D.落到N點(diǎn)時(shí)速度方向水平向右要點(diǎn)總結(jié)通過運(yùn)動(dòng)的合成與分解研究斜拋運(yùn)動(dòng),這是研究斜拋運(yùn)動(dòng)的基本方法,通過這樣定量的分析可以有效提高對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí),所以必須了解斜拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律(以斜上拋為例).(1)水平方向:v0x=v0cos,ax=0;(2)豎直方向:v0y=v0sin,ay=g.圖10-15