2019高考物理一轮复习微专题系列之热点专题突破专题15平抛运动规律的应用之临界问题学案

1、突破 15 平抛运动规律的应用之临界问题平抛运动受到某种条件的限制时就构成了平抛运动的临界问题，其限制条件一般有水平位移和竖直高度两种。 求解这类问题的关键是确定临界轨迹，当受水平位移限制时， 其临界轨迹为自抛出点到水平位移端点的一条抛物线；当受竖直高度限制时， 其临界轨迹为自抛出点到竖直高度端点的一条抛物线。确定轨迹后再结合平抛运动的规律即可求解。审题技巧临界点。解题技巧1.分析平抛运动中的临界问题时一般运用极限分析的方法， 即把要求的物理量设定为/ Tk极大或极小，让临界问题突现出来，找到产生临界的条件。2.求解平抛运动中的临界问题的关键确定临界状态.确定临界状态一般用极限法分析，即把平抛

2、运动的初速度增大或减 小，使临界状态呈现出来.(2)确定临界状态的运动轨迹，并画出轨迹示意图画示意图可以使抽象的物理情景变得直观，更可以使有些隐藏于问题深处的条件暴露出来.【典例1】在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网， 过网时的速度方向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的两个球，球1和球2,如图所示，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法正确的是()1.有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程中存在着2.若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语， 表明题述的过程中存在着“起止点”，而这

3、些起止点往往就是临界点。3.若题目中有“最大”、“最小”、“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程中存在着极值，这些极值点也往往是临界点。2A.起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率B.球1的速度变化率小于球2的速度变化率C.球1的飞行时间大于球2的飞行时间D.过网时球1的速度大于球2的速度【答案】AD【解析】 乒乓球起跳后到最高点的过程，其逆过程可看成平抛运动。重力的瞬时功率 等于重力乘以竖直方向的速度，两球起跳后能到达的最大高度相同，由v1 2=2gh得，起跳时竖直方向分速度大小相等，所以两球起跳时重力功率大小相等，A正确；速度变化率即加速度，两球在空中的加速度都等于重力加速度，所以两球的

4、速度变化率相等，B错误；由h=EQ * jcO * Fon t:Calibri * hps24 o(sup 11(12,EQ * jc0 * Fon t:Calibri *hps24 o(sup 11(1,2gt2可得两球飞行时间相同，C错误；由题图可知，球1的水平位移较大，由x=vt可知，运动时间相同，则球1的/水平速度较大，D正确。【典例2】 如图所示，排球场总长为18 m,设球网高度为2 m,运动员站在网前3 m处正对球网跳起将球水平击出，球大小不计，取重力加速度g=10 m/s2。1若击球高度为2.5 m，为使球既不触网又不出界，求水平击球的速度范围；2当击球点的高度为何值时，无论水平

5、击球的速度多大，球不是触网就是出界?3sup 11(32【答案】(1)3 m/s v w 12 m/s (2) 15,sup 11(32,15 m【解析】(1)球被水平击出后，做平抛运动，如图所示，若正好压在底线上，则球在空中的飞行时间:由此得球越界的临界速度vj=12/2 m 1若球恰好触阿则球在冏上方运动的时间:得球触网的临界速度得球触网的临界速度V：=-=W in弘弘I r要使球既不触网又不越界，水平击球速度v的取值范围为：3 m/s A jr=Vltl rf综合可得Vl 11 + V：12-V fl(1)两只球飞出时的初速度之比V1:V2；EQ * jcO * Fo nt:Calibr

6、i * hps24 o(sup 11(32即击球高度为15,EQ * jc0 * Fo nt:Calibri * hps24 o(sup 11(32,15m解得H：h=4:3o【跟踪短训】5故11=2t2，则H=4( H- h),EQ *jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32即击球高度为15,EQ * jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32,15m解得H：h=4：3o【跟踪短训】4时，球不是触网就是出界。【典例3一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为vi,落在自己一方场地上后，弹跳起

7、来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点处，如图所示，第二只球飞出时的初速度为V2,直接擦网而过，也落在A点处。设球与地面碰撞时 没有能量损失，且不计空气阻力，求：(1)两只球飞出时的初速度之比V1 : V2；(2)运动员击球点的高度H网高h之比H：ho【答案】(1)1: 3 (2)4: 3【解析】(1)第一、二两只球被击出后都做平抛运动，由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各故ti=2t2,贝H= 4(H- h),EQ *jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32即击球高度为15,EQ * jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 1

8、1 (32,15m解得H：h=4：3o【跟踪短训】4时，球不是触网就是出界。【典例3一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为vi,落在自己一方场地上后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点处，如图所示，第二只球飞出时的初速度为V2,直接擦网而过，也落在A点处。设球与地面碰撞时 没有能量损失，且不计空气阻力，求：(1)两只球飞出时的初速度之比V1 : V2；(2)运动员击球点的高度H网高h之比H：ho【答案】(1)1: 3 (2)4: 3【解析】(1)第一、二两只球被击出后都做平抛运动，由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各故ti=2t2,贝H= 4(H-

9、h),EQ *jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32即击球高度为15,EQ * jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32,15m解得H：h=4：3o【跟踪短训】4时，球不是触网就是出界。【典例3一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为vi,落在自己一方场地上后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点处，如图所示，第二只球飞出时的初速度为V2,直接擦网而过，也落在A点处。设球与地面碰撞时 没有能量损失，且不计空气阻力，求：(1)两只球飞出时的初速度之比V1 : V2；(2)运动员击球点

10、的高度H网高h之比H：ho【答案】(1)1: 3 (2)4: 3【解析】(1)第一、二两只球被击出后都做平抛运动，由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各故ti=2t2,贝H= 4(H- h),EQ *jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32即击球高度为15,EQ * jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32,15m解得H：h=4：3o【跟踪短训】4时，球不是触网就是出界。【典例3一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为vi,落在自己一方场地上后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点

11、处，如图所示，第二只球飞出时的初速度为V2,直接擦网而过，也落在A点处。设球与地面碰撞时 没有能量损失，且不计空气阻力，求：(1)两只球飞出时的初速度之比V1 : V2；(2)运动员击球点的高度H网高h之比H：ho【答案】(1)1: 3 (2)4: 3【解析】(1)第一、二两只球被击出后都做平抛运动，由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各故ti=2t2,贝H= 4(H- h),EQ *jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32即击球高度为15,EQ * jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32,15m解得H：h=4：3

12、o【跟踪短训】4时，球不是触网就是出界。【典例3一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为vi,落在自己一方场地上后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的A点处，如图所示，第二只球飞出时的初速度为V2,直接擦网而过，也落在A点处。设球与地面碰撞时 没有能量损失，且不计空气阻力，求：(1)两只球飞出时的初速度之比V1 : V2；(2)运动员击球点的高度H网高h之比H：ho【答案】(1)1: 3 (2)4: 3【解析】(1)第一、二两只球被击出后都做平抛运动，由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各故ti=2t2,贝H= 4(H- h),EQ *jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32即击球高度为15,EQ * jcO * Font:Calibri * hps24 o(sup 11 (32,15m解得H：h=4：3o【跟踪短训】4时，球不是触网就是出界。【典例3一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球飞出时的初速度为vi,落在自己一方场地上后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在