2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第2節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)課件 新人教版.ppt

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第2節(jié)平拋運(yùn)動(dòng) 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 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 物體只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng) 2 性質(zhì)加速度為重力加速度的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 軌跡是拋物線 3 研究方法平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng) 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 4 基本規(guī)律 如圖所示 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 二 斜拋運(yùn)動(dòng)1 定義將物體以v沿斜向上方或斜向下方拋出 物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng) 2 性質(zhì)加速度為重力加速度的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 軌跡是拋物線 3 研究方法斜拋運(yùn)動(dòng)可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋 或豎直下拋 運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng) 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 4 基本規(guī)律 以斜上拋運(yùn)動(dòng)為例 如圖所示 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 1 一個(gè)物體以初速度v0水平拋出 落地時(shí)速度為v 則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 2 多選 為了驗(yàn)證做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) 某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 小錘打擊彈性金屬片 A球水平拋出 同時(shí)B球被松開 自由下落 關(guān)于該實(shí)驗(yàn) 下列說(shuō)法中正確的有 A 兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B 兩球應(yīng)同時(shí)落地C 應(yīng)改變裝置的高度 多次實(shí)驗(yàn)D 實(shí)驗(yàn)也能說(shuō)明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 多選 2017 安徽巢湖期中 某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平拋球 結(jié)果球劃著一條弧線飛到小桶的前方 如圖所示 不計(jì)空氣阻力 為了能把小球拋進(jìn)小桶中 則下次再水平拋球時(shí) 可能做出的調(diào)整為 A 減小初速度 拋出點(diǎn)高度不變B 增大初速度 拋出點(diǎn)高度不變C 初速度大小不變 降低拋出點(diǎn)高度D 初速度大小不變 提高拋出點(diǎn)高度 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 4 多選 2017 廣西北流市期末 如圖所示 x軸在水平地面上 y軸沿豎直方向 圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡 其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的 不計(jì)空氣阻力 則 A a的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)B b和c的飛行時(shí)間相同C a的水平速度比b的小D b的初速度比c的大 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 兩個(gè)重要推論 1 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(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) 如圖所示 即xB 推導(dǎo) 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 2 做平拋 或類平拋 運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻 設(shè)其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 推導(dǎo) 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例1 2017 全國(guó)卷 發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球 忽略空氣的影響 速度較大的球越過(guò)球網(wǎng) 速度較小的球沒(méi)有越過(guò)球網(wǎng) 其原因是 A 速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多B 速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大C 速度較大的球通過(guò)同一水平距離所用的時(shí)間較少D 速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng) 結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 抓住水平位移相等時(shí) 通過(guò)時(shí)間關(guān)系得出下降的高度 從而分析判斷 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練1 如圖所示 P是水平面上的圓弧凹槽 從高臺(tái)邊B點(diǎn)以某速度v0水平飛出的小球 恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道 O是圓弧的圓心 1是OA與豎直方向的夾角 2是BA與豎直方向的夾角 則 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 2 多選 2017 山東濰坊模擬 從豎直墻的前方A處 沿AO方向水平發(fā)射三顆彈丸a b c 在墻上留下的彈痕如圖所示 已知Oa ab bc 則a b c三顆彈丸 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 與斜面相關(guān)的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例2 2017 河南信陽(yáng)一模 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)3s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10m 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 A tan 1 33B tan 1 44C tan 1 50D tan 2 00 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 拓展延伸在例2中 若運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)飛出的初速度為20m s 則運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)后離斜坡的最遠(yuǎn)距離為 A 30mB 15mC 18mD 9m 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例3 多選 如圖 小球在傾角為 的斜面上方O點(diǎn)處以速度v0水平拋出 落在斜面上的A點(diǎn)時(shí)速度的方向與斜面垂直 重力加速度為g 根據(jù)上述條件可以求出 A 小球O點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間B O點(diǎn)距離地面的高度C 小球在A點(diǎn)速度的大小D 小球從O點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥抓住小球與斜面垂直相撞 根據(jù)平行四邊形定則求出小球豎直分速度和小球在A點(diǎn)的速度 結(jié)合速度時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 根據(jù)初速度和時(shí)間求出水平距離 平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法與技巧 1 如果知道速度的大小或方向 應(yīng)首先考慮分解速度 2 如果知道位移的大小或方向 應(yīng)首先考慮分解位移 3 兩種分解方法 沿水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng) 沿斜面方向的勻加速運(yùn)動(dòng)和垂直斜面方向的勻減速運(yùn)動(dòng) 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練3 2017 遼寧沈陽(yáng)質(zhì)檢 如圖所示 斜面固定在水平面上 兩個(gè)小球分別從斜面底端O點(diǎn)正上方A B兩點(diǎn)向右水平拋出 B為AO連線的中點(diǎn) 最后兩球都垂直落在斜面上 A B兩球擊中斜面位置到O點(diǎn)的距離之比為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 4 2017 黑龍江哈爾濱期中 如圖所示 斜面AC與水平方向的夾角為 在A點(diǎn)正上方與C等高處水平拋出一小球 其速度垂直落到斜面上D點(diǎn) 則CD與DA的比值為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 5 多選 2018 重慶巴蜀中學(xué)月考 如圖 斜面傾角 37 小球從斜面上的頂點(diǎn)P處以初速度v0水平拋出 剛好落在斜面中點(diǎn)處 現(xiàn)將小球以初速度2v0水平拋出 不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的空氣阻力 小球下落后均不彈起 已知重力加速度為g sin37 0 6 cos37 0 8 則小球兩次在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 A 時(shí)間之比為1 2B 時(shí)間之比為1 C 水平位移之比為1 4 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題常見的 臨界術(shù)語(yǔ) 1 題目中有 剛好 恰好 正好 取值范圍 多長(zhǎng)時(shí)間 多大距離 等詞語(yǔ) 表明題述的過(guò)程中存在臨界點(diǎn) 2 題目中有 最大 最小 至多 至少 等字眼 表明題述的過(guò)程中存在著極值 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例4 2016 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(zhǎng) 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 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥 1 粒子水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng) 根據(jù)幾何關(guān)系可明確粒子下降的高度 再由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)可求得飛行時(shí)間 2 能被探測(cè)到的粒子高度范圍為h至2h 水平位移相同 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知速度范圍 3 粒子在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒 根據(jù)A B兩點(diǎn)的速度關(guān)系以及機(jī)械能守恒列式 聯(lián)立即可求得L與h的關(guān)系 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 平拋運(yùn)動(dòng)臨界極值問(wèn)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 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練6 多選 如圖所示 套圈游戲是一項(xiàng)很受群眾歡迎的活動(dòng) 要求每次從同一位置水平拋出圓環(huán) 套住與圓環(huán)前端水平距離為3m 高為20cm的豎直細(xì)桿 即為獲勝 一身高1 4m的兒童從距地面1m高度水平拋出圓環(huán) 圓環(huán)半徑為10cm 要想套住細(xì)桿 他水平拋出的速度可能為 g取10m s2 A 7 4m sB 7 6m sC 7 8m sD 8 2m s 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 7 如圖所示 水平屋頂高h(yuǎn)0 5m 圍墻高h(yuǎn) 3 2m 圍墻到房子的水平距離l 3m 圍墻外空地寬x 10m 為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的空地上 g取10m s2 求 1 小球離開屋頂時(shí)的速度v0的大小范圍 2 小球落在空地上的最小速度 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 解析 1 設(shè)小球恰好落到空地的右側(cè)邊緣時(shí)的水平初速度為v01 則小球的水平位移為l x v01t 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 設(shè)小球恰好越過(guò)圍墻的邊緣時(shí)的水平初速度為v02 則此過(guò)程中小球的水平位移為l v02t2 小球離開屋頂時(shí)的速度大小為5m s v0 13m s 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 2 小球落在空地上 下落高度一定 落地時(shí)的豎直分速度一定 當(dāng)小球恰好越過(guò)圍墻的邊緣落在空地上時(shí) 落地速度最小 豎直方向 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 平拋運(yùn)動(dòng)的追擊問(wèn)題平拋運(yùn)動(dòng)的追擊問(wèn)題 判斷兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是否相同 h是否相同 類比直線運(yùn)動(dòng)追擊問(wèn)題 利用撞上時(shí)水平位移 豎直位移的關(guān)系進(jìn)行解決 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 例5 多選 2016年里約奧運(yùn)會(huì) 中國(guó)女排姑娘們的頑強(qiáng)拼搏精神與完美配合給人留下了深刻的印象 某次比賽中 球員甲接隊(duì)友的一個(gè)傳球 在網(wǎng)前L 3 60m處起跳 在離地面高H 3 20m處將球以v0 12m s的速度正對(duì)球網(wǎng)水平擊出 對(duì)方球員乙剛好在進(jìn)攻路線的網(wǎng)前 她可利用身體任何部位進(jìn)行攔網(wǎng)阻擊 假設(shè)球員乙的直立和起跳攔網(wǎng)高度分別為h1 2 50m和h2 2 95m g取10m s2 下列情景中 球員乙可能攔網(wǎng)成功的是 A 乙在網(wǎng)前直立不動(dòng)B 乙在甲擊球時(shí)同時(shí)起跳離地C 乙在甲擊球后0 2s起跳離地D 乙在甲擊球前0 3s起跳離地 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 思維點(diǎn)撥攔網(wǎng)成功的條件是在同一時(shí)刻同一位置觸到球 因此分析在所給定的條件下 球員與球能不能在豎直方向相遇 是解決問(wèn)題的關(guān)鍵 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 即學(xué)即練8 2017 江蘇卷 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 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 9 如圖所示 在一次空地聯(lián)合軍事演習(xí)中 從離地面h0高處的飛機(jī)上以對(duì)地速度v1水平發(fā)射一顆炸彈轟炸地面目標(biāo)P 反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時(shí)以初速度v2豎直向上發(fā)射一顆炮彈進(jìn)行攔截 炮彈運(yùn)動(dòng)過(guò)程視為豎直上拋 設(shè)此時(shí)攔截系統(tǒng)與飛機(jī)的水平距離為x 若炮彈與炸彈恰好相碰 不計(jì)空氣阻力 則v1 v2的關(guān)系應(yīng)滿足 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)四 10 2017 江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考 如圖所示 將a b兩小球以大小為20m s的初速度分別從A B兩點(diǎn)相差1s先后水平相向拋出 a小球從A點(diǎn)拋出后 經(jīng)過(guò)時(shí)間t a b兩小球恰好在空中相遇 且速度方向相互垂直 不計(jì)空氣阻力 g取10m s2 則拋出點(diǎn)A B間的水平距離是 答案 解析 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法當(dāng)物體初速度水平且僅受重力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng) 被稱為平拋運(yùn)動(dòng) 其軌跡為拋物線 性質(zhì)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng) 廣義地說(shuō) 當(dāng)物體所受的合外力恒定且與初速度垂直時(shí) 做類平拋運(yùn)動(dòng) 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 例題如圖所示 有一傾角為30 的光滑斜面 斜面長(zhǎng)l為10m 一小球從斜面頂端以10m s的速度沿水平方向拋出 g取10m s2 求 1 小球沿斜面滑到底端的時(shí)間t和沿v0方向水平位移x大小 2 小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度v的大小 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 答案 1 2s20m 2 14 1m s 解析 1 在斜面上小球沿v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在沿斜面向下方向做初速度為零 加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng) 由牛頓第二定律得ma mgsin30 小球的加速度a gsin30 沿v0方向水平位移x v0t 所以沿v0方向水平位移x v0t 20m 2 小球到達(dá)斜面底端時(shí) 速度 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 思維點(diǎn)撥 1 小球沿水平方向做什么運(yùn)動(dòng) 沿斜面向下的方向做什么運(yùn)動(dòng) 2 小球運(yùn)動(dòng)的加速度是多大 提示 勻速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng) 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 命題分析平拋運(yùn)動(dòng)是日常生活中常見的運(yùn)動(dòng) 并且這部分知識(shí)還常與電學(xué)知識(shí)相聯(lián)系 以解決帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 因此 多年來(lái) 平拋運(yùn)動(dòng)一直是高考的熱點(diǎn) 今后 將仍然是高考的熱點(diǎn) 用分解平拋運(yùn)動(dòng)的方法解決帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 以及將實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)抽象成平拋運(yùn)動(dòng)模型并做相應(yīng)求解 仍將是高考的熱點(diǎn) 總結(jié)提升類平拋問(wèn)題特點(diǎn)及求解思路 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 1 質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平初速度v0飛離跑道后逐漸上升 若飛機(jī)在此過(guò)程中水平速度保持不變 同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力 該升力由其他力的合力提供 不含重力 今測(cè)得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為l時(shí) 它的上升高度為h 如圖所示 求 1 飛機(jī)受到的升力大小 2 上升至h高度時(shí)飛機(jī)的速度 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 解析 1 飛機(jī)水平方向速度不變 則有l(wèi) v0t 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 2 由題意將此運(yùn)動(dòng)分解為水平方向速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng) 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 2 2017 湖北棗陽(yáng)期中 在光滑的水平面上 一質(zhì)量m 1kg的質(zhì)點(diǎn)以速度v0 10m s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)原點(diǎn)后受一沿y軸正方向向上的水平恒力F 15N作用 直線OA與x軸成 37 如圖所示 曲線為質(zhì)點(diǎn)的軌跡圖 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 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) 那么質(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(guò)P點(diǎn)的速度大小 模型建立 典例示范 變式訓(xùn)練 解析 1 質(zhì)點(diǎn)在x軸方向無(wú)外力作用 做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在y軸方向受恒力F作用做勻加速直線運(yùn)動(dòng)