高考物理一轮复习 热学 基础课时3 热力学第一定律与能量守恒定律课件（选修3-3） (17)

1、基础课时基础课时9平抛运动平抛运动知识梳理知识梳理知识点一、平抛运动知识点一、平抛运动1.定义：以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在定义：以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在_作用下作用下的运动。的运动。2.性质：平抛运动是加速度为性质：平抛运动是加速度为g的的_曲线运动曲线运动,其运动轨迹是其运动轨迹是_。3.平抛运动的条件：平抛运动的条件：(1)v00,沿沿_；(2)只受只受_作用。作用。4.研究方法：平抛运动可以分解为水平方向的研究方法：平抛运动可以分解为水平方向的_运动和竖运动和竖直方向的直方向的_运动。运动。重力重力匀加速匀加速抛物线抛物线水平方向水平方向重力重力匀速直线匀速直线

2、自由落体自由落体5.基本规律基本规律(如图如图1所示所示)图图1思考思考在图在图1中位移与水平方向夹角中位移与水平方向夹角与速度与水平方向夹角与速度与水平方向夹角相等吗？相等吗？请推导出它们之间关系式？请推导出它们之间关系式？知识点二、斜抛运动知识点二、斜抛运动1.定义：将物体以初速度定义：将物体以初速度v0沿沿_或或_抛出抛出,物体只在物体只在_作用下的运动。作用下的运动。2.性质：加速度为性质：加速度为_的匀变速曲线运动的匀变速曲线运动,轨迹是轨迹是_。3.研究方法：斜抛运动可以看做水平方向的研究方法：斜抛运动可以看做水平方向的_运运动和竖直方向的动和竖直方向的_运动的合运动。运动的合运动

3、。斜向上方斜向上方斜向下方斜向下方重力重力重力加速度重力加速度g抛物线抛物线匀速直线匀速直线匀变速直线匀变速直线1.一个物体以初速一个物体以初速v0水平抛出水平抛出,落地时速度为落地时速度为v,则运动时间为则运动时间为()参考答案参考答案C诊断自测诊断自测2.(多选多选)(2014江苏单科江苏单科,6)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动做自由落体运动,用如图用如图2所示的装置进行实验。小锤打击弹性金所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片属片,A球水平抛出球水平抛出,同时同时B球被松开球被松开,自由下落。关于该实验自由下落。关于该实验,下列下列说法

4、中正确的有说法中正确的有()图图2A.两球的质量应相等两球的质量应相等B.两球应同时落地两球应同时落地 C.应改变装置的高度应改变装置的高度,多次实验多次实验D.实验也能说明实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动球在水平方向上做匀速直线运动解析小锤打击弹性金属片后解析小锤打击弹性金属片后,A球做平抛运动球做平抛运动,B球做自由落体球做自由落体运动。运动。A球在竖直方向上的运动情况与球在竖直方向上的运动情况与B球相同球相同,做自由落体运动做自由落体运动,因此两球同时落地。实验时因此两球同时落地。实验时,需需A、B两球从同一高度开始运动两球从同一高度开始运动,对质量没有要求对质量没有要求,但两

5、球的初始高度及打击力度应该有变化但两球的初始高度及打击力度应该有变化,要进要进行行35次实验得出结论。本实验不能说明次实验得出结论。本实验不能说明A球在水平方向上的运球在水平方向上的运动性质动性质,故选项故选项B、C正确正确,A、D错误。错误。参考答案参考答案BC3.(多选多选)对于平抛运动对于平抛运动,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关B.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的自由落体运动C.做平抛运动的物体做平抛运动的物体,

6、在任何相等的时间内位移的增量都是相在任何相等的时间内位移的增量都是相等的等的D.平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动平抛运动是加速度大小、方向不变的曲线运动参考答案参考答案BD4.(多选多选)(2016广东惠州模拟广东惠州模拟)某人向放在水平地面上正前方的小桶某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平抛球中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的前方结果球划着一条弧线飞到小桶的前方,如图如图3所示。所示。不计空气阻力不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时则下次再水平抛球时,可可能做出的调整为能做出的调整为()图图3A.减小初速度减小初速度,抛出点高度不变抛

7、出点高度不变B.增大初速度增大初速度,抛出点高度不变抛出点高度不变C.初速度大小不变初速度大小不变,降低抛出点高度降低抛出点高度D.初速度大小不变初速度大小不变,增大抛出点高度增大抛出点高度参考答案参考答案AC5.如图如图4所示所示,P是水平地面上的一点是水平地面上的一点,A、B、C、D在同一条竖直线在同一条竖直线上上,且且ABBCCD。从。从A、B、C三点分别水平抛出一个物体三点分别水平抛出一个物体,这这三个物体都落在水平地面上的三个物体都落在水平地面上的P点。则三个物体抛出时的速度大点。则三个物体抛出时的速度大小之比小之比vAvBvC为为()图图4参考答案参考答案A考点一平抛运动规律的应用

8、考点一平抛运动规律的应用图图5【例【例1】(2015浙江理综浙江理综,17)如图如图6所示为足球球门所示为足球球门,球门宽为球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起处高高跃起,将足球顶入球将足球顶入球门的左下方死角门的左下方死角(图中图中P点点)。球员顶球点的高度为。球员顶球点的高度为h,足球做平抛足球做平抛运动运动(足球可看成质点足球可看成质点,忽略空气阻力忽略空气阻力),则则()图图6参考答案参考答案B反思提升反思提升“化曲为直化曲为直”思想在平抛运动中的应用思想在平抛运动中的应用(1)根据运动效果的等效性根据运动效果的等效性,利用运动分解的

9、方法利用运动分解的方法,将其转化为我将其转化为我们所熟悉的两个方向上的直线运动：们所熟悉的两个方向上的直线运动：水平方向的匀速直线运动；水平方向的匀速直线运动；竖直方向的自由落体运动。竖直方向的自由落体运动。(2)运用运动合成的方法求出平抛运动的速度、位移等。运用运动合成的方法求出平抛运动的速度、位移等。【变式训练】【变式训练】1.如图如图7所示所示,一可看做质点的小球从一台阶顶端以一可看做质点的小球从一台阶顶端以4 m/s的水平速的水平速度抛出度抛出,每级台阶的高度和宽度均为每级台阶的高度和宽度均为1 m,如果台阶数足够多如果台阶数足够多,重力重力加速度加速度g取取10 m/s2,则小球将落

10、在标号为几的台阶上则小球将落在标号为几的台阶上()图图7A.3 B.4 C.5 D.6参考答案参考答案B考点二多体的平抛问题考点二多体的平抛问题【例【例2】(多选多选)如图如图8所示所示,x轴在水平地面内轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图轴沿竖直方向。图中画出了从中画出了从y轴上沿轴上沿x轴正向抛出的三个小球轴正向抛出的三个小球a、b和和c的运动轨迹的运动轨迹,其中其中b和和c是从同一点抛出的。不计空气阻力是从同一点抛出的。不计空气阻力,则则()图图8A.a的飞行时间比的飞行时间比b的长的长 B.b和和c的飞行时间相同的飞行时间相同C.a的水平速度比的水平速度比b的小的小 D.b的初速度比的初

11、速度比c的大的大参考答案参考答案BD特别提醒特别提醒求解多体平抛问题的三点注意求解多体平抛问题的三点注意(1)若两物体同时从同一高度若两物体同时从同一高度(或同一点或同一点)抛出抛出,则两物体始终在同则两物体始终在同一高度一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动。二者间距只取决于两物体的水平分运动。(2)若两物体同时从不同高度抛出若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点则两物体高度差始终与抛出点高度差相同高度差相同,二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定。二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定。(3)若两物体从同一点先后抛出若两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差

12、随时间均匀增两物体竖直高度差随时间均匀增大大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动。二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动。【变式训练】【变式训练】2.(多选多选)在如图在如图9所示的平面直角坐标系中所示的平面直角坐标系中,A、B、C三个小球沿图三个小球沿图示方向做平抛运动示方向做平抛运动,下列表述正确的是下列表述正确的是()图图9A.若若A、B、C同时抛出同时抛出,恰好能在地面相遇恰好能在地面相遇,需要满足需要满足vCvBvAB.若若A、B能在地面相遇能在地面相遇,则则A、B在空中运动的时间之比为在空中运动的时间之比为21C.若若A、C在在(x0,0)相遇相遇,则一定满足则一定

13、满足vAvCD.只要只要B、C同时开始做平抛运动同时开始做平抛运动,二者绝不可能相遇二者绝不可能相遇参考答案参考答案CD考点三斜面上平抛运动的两个典型模型考点三斜面上平抛运动的两个典型模型【例【例3】(多选多选)如图如图10所示所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标并垂直击中山坡上的目标A。已知。已知A点高度为点高度为h,山坡倾角为山坡倾角为,由此可算出由此可算出()图图10A.轰炸机的飞行高度轰炸机的飞行高度 B.轰炸机的飞行速度轰炸机的飞行速度C.炸弹的飞行时间炸弹的飞行时间 D.炸弹

14、投出时的动能炸弹投出时的动能参考答案参考答案ABC反思总结反思总结在解答该类问题时在解答该类问题时,除要运用平抛运动的位移和速度规律外除要运用平抛运动的位移和速度规律外,还要充分利用斜面倾角还要充分利用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度的关系找出斜面倾角同位移和速度的关系,从而使问题得到顺利解决。从而使问题得到顺利解决。【变式训练】【变式训练】3.从斜面上开始平抛从斜面上开始平抛(多选多选)如图如图11所示所示,小球从倾角为小球从倾角为的斜面顶的斜面顶端端A点以速率点以速率v0做平抛运动做平抛运动,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()图图11A.若小球落到斜面上若小球落到斜面上,则则v0越

15、大越大,小球飞行时间越长小球飞行时间越长B.若小球落到斜面上若小球落到斜面上,则则v0越大越大,小球末速度与竖直方向的夹角小球末速度与竖直方向的夹角越大越大C.若小球落到水平面上若小球落到水平面上,则则v0越大越大,小球飞行时间越长小球飞行时间越长D.若小球落到水平面上若小球落到水平面上,则则v0越大越大,小球末速度与竖直方向的夹小球末速度与竖直方向的夹角越大角越大参考答案参考答案AD4.垂直落到斜面上垂直落到斜面上某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子某同学在某砖墙前的高处水平抛出一个石子,石石子在空中运动的部分轨迹照片如图子在空中运动的部分轨迹照片如图12所示。从照片可看出石子所示。从照片

16、可看出石子恰好垂直打在一倾角为恰好垂直打在一倾角为37的斜坡上的的斜坡上的A点。已知每块砖的平均点。已知每块砖的平均厚度为厚度为10 cm,抛出点到抛出点到A点竖直方向刚好相距点竖直方向刚好相距200块砖块砖,取取g10 m/s2。(sin 370.6,cos 370.8)求：求：图图12(1)石子在空中运动的时间石子在空中运动的时间t；(2)石子水平抛出的速度石子水平抛出的速度v0。参考答案参考答案(1)2 s(2)15 m/s1.(多选多选)a、b两个物体做平抛运动的轨迹如图两个物体做平抛运动的轨迹如图13所示所示,设它们抛出的设它们抛出的初速度分别为初速度分别为va、vb,从抛出至碰到台

17、上的时间分别为从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb,则则()图图13A.vavb B.vavbC.tatb D.tatb参考答案参考答案AD2.如图如图14所示所示,在足够高的竖直墙壁在足够高的竖直墙壁MN的左侧某点的左侧某点O以不同的初速以不同的初速度将小球水平抛出度将小球水平抛出,其中其中OA沿水平方向沿水平方向,则所有抛出的小球在碰则所有抛出的小球在碰到墙壁前瞬间到墙壁前瞬间,其速度的反向延长线其速度的反向延长线()图图14A.交于交于OA上的同一点上的同一点B.交于交于OA上的不同点上的不同点,初速度越大初速度越大,交点越靠近交点越靠近O点点C.交于交于OA上的不同点上的不同点,初速

18、度越小初速度越小,交点越靠近交点越靠近O点点D.因为小球的初速度和因为小球的初速度和OA距离未知距离未知,所以无法确定所以无法确定解析小球虽然以不同的初速度抛出解析小球虽然以不同的初速度抛出,但小球碰到墙壁时在水但小球碰到墙壁时在水平方向的位移均相等平方向的位移均相等,为为OA间距离间距离,由平抛运动的推论易知由平抛运动的推论易知,所所有小球在碰到墙壁前瞬间其速度的反向延长线必交于水平位有小球在碰到墙壁前瞬间其速度的反向延长线必交于水平位移移OA的中点的中点,选项选项A正确。正确。参考答案参考答案A3.(多选多选)如图如图15所示所示,相距相距l的两小球的两小球A、B位于同一高度位于同一高度h(l、h均为均为定值定值)。将。