2020版高考物理总复习第四章第2节平抛物体的运动规律及其应用教学案新人教版.docx

第2节平抛物体的运动规律及其应用【p62】夯实基础1性质：是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，轨迹是_一条抛物线_水平方向和竖直方向的两个分运动同时存在，互不影响，具有独立性2条件(同时满足)(1)v00，沿水平方向(2)只受重力作用考点突破例1关于物体的平抛运动，下列说法正确的是()A由于物体受力的大小和方向不变，因此平抛运动是匀变速运动B由于物体速度的方向不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动C物体的运动时间只由抛出时的初速度决定，与高度无关D平抛运动的水平距离由抛出时的初速度决定，与高度无关【解析】平抛运动物体受力大小和方向都不变，则加速度不变，做匀变速曲线运动，故A正确，B错误；平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，水平位移由初速度和高度共同决定，故C错误，D错误【答案】A针对训练1(多选)关于平抛运动，下列说法正确的是(ACD)A平抛运动是匀变速运动B平抛运动是变加速运动C任意两个时刻的加速度相同D任意两段相等时间内速度变化量相同【解析】物体做平抛运动，加速度恒为重力加速度g，又vatgt，故任意相等时间内v相同，选A、C、D.【p62】夯实基础1研究方法：运动的合成与分解，将平抛运动分解为水平方向的_匀速直线_运动和竖直方向的_自由落体_运动分别研究两个分运动的规律，必要时再用运动合成方法进行合成2运动规律：设平抛运动的初速度为v0，建立坐标系如图所示：水平方向vxv0x_v0t_竖直方向vy_gt_y_gt2_合运动1.合速度：v2合位移：s3速度方向角：tan 4位移方向角：tan 轨迹方程yx2考点突破例2如图所示，一小物块从平台上水平拋出，恰好落在临近平台的一倾角为53的固定斜面顶端，并刚好沿斜面下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数0.5，已知斜面顶端与平台的高度差h0.8 m，g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6.(1)小物块水平拋出的初速度是多大？(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？(3)若平台与斜面底端高度差H6.8 m，求小物块离开平台后经多长时间t到达斜面底端？【解析】(1)由于刚好沿斜面下滑v2gh据题有tan 37解得v03 m/s(2)由hgt，sv0t1联立解得：s1.2 m，t10.4 s(3)设小物块在斜面上下滑的加速度为amgsin 53mgcos 53ma由几何关系有cos 37小物块刚落到斜面上时的速度v合小物块在斜面上运动的过程有s1v合t2at联立解得：t21 s因此t总t1t21.4 s针对训练2(多选)许多乡村的村民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选，实物如图(a)所示图(b)为其工作原理示意图，在同一风力作用下，壮谷和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出，结果壮谷和瘪谷落地点不同，自然分开，对这一现象，下列分析正确的是(AD)AM处是壮谷，N处为瘪谷B壮谷质量大，惯性大，飞得远些C壮谷和瘪谷在竖直方向做自由落体运动D壮谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些【解析】考虑到空气阻力的作用，瘪谷受到的空气阻力的影响大，此时的空气阻力不能忽略，在竖直方向做的是加速运动，但不是自由落体运动，故C错误；由于壮谷飞出时的速度较小，而壮谷运动时间较短，所以壮谷的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以N处是瘪谷，M处是壮谷，故A正确；由于壮谷飞出时的速度较小，运动的时间较短，所以壮谷的水平位移较小，与壮谷的惯性大小无关，故B错误；在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于壮谷的质量大，所以离开风车时的速度小，故D正确3如图所示，小球从斜面的顶端A处以大小为v0的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的B点，且此时的速度大小vBv0，空气阻力不计，该斜面的倾角为(B)A60 B45 C37 D30【解析】根据平行四边形定则知，落到底端时竖直分速度为：vy2v0，则运动的时间为：t，设斜面的倾角为，则有tan 1，解得45，B正确4(多选)如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，重力加速度为g.则下列说法中正确的是(BC)A球被击出后做平抛运动B该球从被击出到落入A穴所用的时间为C球被击出时的初速度大小为LD球被击出后受到的水平风力的大小为mg【解析】由于球除受重力外，还受水平风力的作用，故球被击出后不是做平抛运动，选项A错误；球在竖直方向做自由落体运动，设运动时间为t，根据hgt2，解得t，选项B正确；设球的初速度的大小为v0，由题意可知，球到A穴水平末速度为0，根据Lt，得v02LL，选项C正确；设球的水平加速度为a，因为球在水平方向的末速度为0，则有Lat2，故a，设水平风力的大小为F，根据牛顿第二定律Fma，解得Fmg，选项D错误【p63】夯实基础1水平射程和飞行时间(1)飞行时间：t_，只与h、g有关，与v0无关(2)水平射程：xv0t_v0_，由v0、h、g共同决定2做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则tan _2tan_【证明】如图所示，由平抛运动规律得：tan ， tan ，所以tan 2tan .3做平抛(或类平抛)运动的物体，任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点考点突破例3一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是()A.vL1B.v C.vD.v【解析】设以速率v1发射乒乓球，经过时间t1刚好擦到球网顶正中间则竖直方向上有3hhgt，水平方向上有v1t1.由两式可得v1 .设以速率v2发射乒乓球，经过时间t2刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3hgt，在水平方向有 v2t2.由两式可得v2.则v的最大取值范围为v1vtb，vatb，vavbCtatb，vavb Dtavb【解析】做平抛运动的物体，它的落地时间t只由抛出点距地面的高度h决定，而与初速度无关，故有tatb.水平方向有v，而tatb，sasb，故有vavb.6从同一点O水平抛出的三个小物体，分别落到斜面上A、B、C三个位置，如图所示三个物体的初速度大小vA、vB、vC和运动时间tA、tB、tC的关系如下，其中正确的是(A)AvAvBtBtCBvAvBvC，tAtBvBvC，tAtBtCDvAvBvC，tAtBt2CCFFD DCFFD【解析】将运动员的运动分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，知垂直斜面方向上做匀减速直线运动，当运动到E点，垂直斜面方向上的速度减为零，返回做匀加速直线运动，根据运动的对称性，知时间相等在沿斜面方向上做匀加速直线运动，因为沿斜面方向上的初速度不为零，加速度也不为零，则相等时间内的沿斜面的位移CFFD.11如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h3 m 的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，OAB60，B点右侧是一段水平跑道选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.(1)若选手以速度v0水平跳出后，能落在水平跑道上，求v0的最小值；(2)若选手以速度v1