浙江2018届高三物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第2节平抛运动教师用书.docx

第2节平抛运动考点一| 平抛运动的基本规律1性质加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线2基本规律以抛出点为原点，水平方向(初速度v0方向)为x轴，竖直向下方向为y轴，建立平面直角坐标系，则：(1)水平方向：做匀速直线运动，速度vxv0，位移xv0t.(2)竖直方向：做自由落体运动，速度vygt，位移ygt2.(3)合速度：v，方向与水平方向的夹角为，则tan .(4)合位移：x，方向与水平方向的夹角为，tan .3对规律的理解(加试要求)(1)飞行时间：由t知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关(2)水平射程：xv0tv0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关(3)落地速度：vt，以表示落地速度与x轴正方向的夹角，有tan ，所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关(2016浙江4月学考)某卡车在公路上与路旁障碍物相撞处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的为了判断卡车是否超速需要测量的量是()A车的长度，车的重量B车的高度，车的重量C车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离D车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离D根据题意和实际情景分析，零件在卡车撞停时，由于惯性向前飞出，不计空气阻力，视为做平抛运动，测出水平位移和高度，由hgt2，xv0t，得v0x，故D正确(2015浙江10月学考)如图421甲所示，饲养员对着长l1.0 m的水平细长管的一端吹气，将位于吹气端口的质量m0.02 kg的注射器射到动物身上注射器飞离长管末端的速度大小v20 m/s.可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动，离开长管后做平抛运动，如图乙所示若动物与长管末端的水平距离x4.0 m，求注射器下降的高度h.图421【解析】由平抛运动规律有xvt得t0.2 s由hgt2得h0.2 m.【答案】0.2 m1两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬间速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图422中A点和B点所示图422(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为，位移方向与水平方向的夹角为，则tan 2tan .2平抛运动的求解方略运动分解(1)(2)时间相等是联系两个分运动的桥梁(3)注意速度、位移的合成与分解1关于做平抛运动的物体，说法正确的是()A速度始终不变B加速度始终不变C受力始终与运动方向垂直D受力始终与运动方向平行B物体做平抛运动的条件是物体只受重力作用，且初速度沿水平方向，故物体的加速度始终不变，大小为g，B正确；物体的平抛运动可以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，其合运动是曲线运动，速度的大小和方向时刻变化，A错误；运动过程中，物体所受的力与运动方向既不垂直也不平行，C、D错误2(2017嘉兴高三检测)关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力)，以下说法正确的是() 【导学号：81370145】A速度大的时间长B速度小的时间长C一样长D质量大的时间长C水平抛出的物体做平抛运动，由ygt2得t，其下落的时间由下落的高度决定，从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，落到水平地面上的时间相同，A、B、D错误，C正确3(2016浙江10月学考)一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出，水管距地面高h1.8 m，水落地的位置到管口的水平距离x1.2 m，不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是()A1.2 m/sB2.0 m/sC3.0 m/sD4.0 m/sB水从管口喷出后做平抛运动，此时运动时间由竖直方向上的h决定，根据hgt2得t0.6 s，水平方向做匀速直线运动，由xv0t得初速度v02.0 m/s，B选项正确4如图423所示，滑板运动员以速度v0从离地高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上忽略空气阻力，运动员和滑板可视为质点，下列表述正确的是() 【导学号：81370146】图423Av0越大，运动员在空中运动时间越长Bv0越大，运动员落地瞬间速度越大C运动员落地瞬间速度方向与高度h无关D运动员落地位置与v0大小无关B运动员在竖直方向上做自由落体运动，运动员做平抛运动的时间t，只与高度有关，与速度无关，A项错误；运动员的末速度是由初速度和竖直方向上的速度合成的，合速度v，初速度越大，合速度越大，B项正确；物体在竖直方向上的速度vy，高度越高，落地时竖直方向上的速度越大，故合速度方向与高度h有关，C项错误；运动员在水平方向上做匀速直线运动，落地的水平位移xv0tv0，故落地的位置与初速度有关，D项错误5(加试要求)(多选)如图424所示，从某高度处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是()图424A小球水平抛出时的初速度大小B小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D若小球初速度增大，则减小AD由tan 可得小球平抛的初速度大小v0，A正确；由tan tan 可知，B错误；小球平抛运动的时间t，与小球初速度无关，C错误；由tan 可知，v0越大，越小，D正确考点二| 与斜面有关的平抛运动问题1从斜面上平抛(如图425)图425已知位移方向，方法：分解位移xv0tygt2tan 可求得t2对着斜面平抛(如图426)图426已知速度的大小或方向，方法：分解速度vxv0vygttan 可求得t物体从斜面平抛又落在斜面上问题的五条规律1物体的竖直位移与水平位移之比是同一个常数，这个常数等于斜面倾角的正切值；2物体的运动时间与初速度成正比；3物体落在斜面上，位移方向相同，都沿斜面方向；4物体落在斜面上时的速度方向平行；5当物体的速度方向与斜面平行时，物体离斜面的距离最远1如图427所示，以10 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，g取10 m/s2，这段飞行所用的时间为() 【导学号：81370147】图427A. sB. sC. sD2 sC如图所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分速度vy，则有cot 30，又vygt将数值代入以上两式得t s故选C.2.如图428所示，在足够长的斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t1；若将此球改用2v0抛出，落到斜面上所用时间为t2，则t1与t2之比为()图428A11B12C13D14B因小球落在斜面上，所以两次位移与水平方向的夹角相等，由平抛运动规律知tan ，所以.故选B.3(2017台州模拟)如图429所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为() 图429【导学号：81370148】A11B21C32D23C小球A、B从同一高度平抛，到斜面上的C点经历的时间相等，设为t，由题意可得：tan 30，tan 30，解得：v1v232，C正确4(加试要求)如图4210所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上若不计空气阻力，则a、b两个小球的运动时间之比为()图4210A11B43C169D916D对a有tan ，得ta对b有tan ，得tb将数值代入得tatb916.故选D.5(加试要求)如图4211所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 s落到斜坡上的A点已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质量m50 kg.不计空气阻力(sin 370.6，cos 370.8；g取10 m/s2)求：图4211 (1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小；(3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间. 【导学号：81370149】【解析】(1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin 37gt2L75 m.(2)设运动员离开O点时的速度为v0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有Lcos 37v0t，即v