高考物理复习第四章曲线运动万有引力与航天基础课2平抛运动市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

基础课2平抛运动1/60知识点一、平抛运动1．定义：将物体用一定初速度沿水平方向抛出，仅在_____作用下物体所做运动。2．性质：平抛运动是加速度为g________曲线运动，其运动轨迹是_________。3．平抛运动条件：(1)v0≠0，沿___________；(2)只受_____作用。4．研究方法：平抛运动能够分解为水平方向_________运动和竖直方向_________运动。重力匀加速抛物线水平方向重力匀速直线自由落体2/605．基本规律(如图所表示)3/60(1)速度关系(2)位移关系(3)轨迹方程：y＝____________gtv0t4/60知识点二、斜抛运动1．定义：将物体用一定初速度沿斜上方或斜下方抛出去，仅在_______作用下物体所做运动。2．性质：加速度为_______________匀变速曲线运动，轨迹是_________。3．研究方法：斜抛运动能够看做水平方向___________运动和竖直方向____________运动合运动。重力重力加速度g抛物线匀速直线匀变速直线5/60[思索判断](1)平抛运动是匀变速曲线运动。(

)(2)平抛运动加速度方向时刻在改变。(

)(3)平抛运动竖直分运动是自由落体运动。(

)(4)平抛运动物体任意时刻速度方向与水平方向夹角保持不变。(

)(5)平抛运动物体在任意相等两段时间内速度改变相同。(

)(6)对于在相同高度以相同速度平抛物体，在月球上水平位移与在地球上水平位移相等。(

)答案(1)√

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√

(6)×6/60平抛运动规律及其应用7/604．速度改变量：物体在任意相等时间内速度改变量Δv＝gΔt相同，方向恒为竖直向下，如图1所表示。图18/60图29/60(2)做平抛(或类平抛)运动物体在任一时刻，设其速度方向与水平方向夹角为θ，位移与水平方向夹角为α，则tanθ＝2tanα。如图2所表示。推导：10/601．[对平抛运动了解](多项选择)对于平抛运动，以下说法正确是(

) A．落地时间和落地时速度只与抛出点高度相关 B．平抛运动能够分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动 C．做平抛运动物体，在任何相等时间内位移增量都是相等 D．平抛运动是加速度大小、方向不变曲线运动11/60答案BD12/602．[平抛规律应用](多项选择)某人向放在水平地面上正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶前方，如图3所表示。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，可能做出调整为(

)图313/60A．减小初速度，抛出点高度不变B．增大初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，降低抛出点高度D．初速度大小不变，增大抛出点高度答案AC14/603．[多体平抛运动](·广东东莞南开试验学校初考)(多项选择)如图4所表示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出三个小球a、b和c运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出。不计空气阻力，则(

)图415/60A．a飞行时间比b长B．b和c飞行时间相同C．a水平速度比b小D．b初速度比c大答案BD16/60“化曲为直”思想在平抛运动中应用(1)依据运动效果等效性，利用运动分解方法，将其转化为我们所熟悉两个方向上直线运动：①水平方向匀速直线运动；②竖直方向自由落体运动。(2)利用运动合成方法求出平抛运动速度、位移等。反思总结17/60与斜面相关联平抛运动18/6019/60【典例】

(·信阳一模改编)如图5所表示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上A点。已知O点是斜坡起点，斜坡与水平面夹角θ＝37°，不计空气阻力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)。则运动员落到斜坡上时速度方向与水平方向夹角φ满足(

)图520/60A．tanφ＝1.33 B．tanφ＝1.44C．tanφ＝1.50 D．tanφ＝2.00答案C21/60【拓展延伸】

在【典例】中，若运动员从O点飞出初速度为20m/s，则运动员离开O点后离斜坡最远距离为(

) A．30m B．15m C．18m D．9m解析将运动员初速度v0和加速度g分别沿垂直于斜面和平行于斜面方向进行分解，如图所表示，初速度v0沿垂直斜面方向上分量为v1＝v0sinθ，加速度g在垂直于斜面方向上分量为a1＝gcosθ，依据分运动各自独立原理可知，22/60答案D23/60平抛运动分解方法与技巧(1)假如知道速度大小或方向，应首先考虑分解速度。(2)假如知道位移大小或方向，应首先考虑分解位移。(3)两种分解方法：①沿水平方向匀速运动和竖直方向自由落体运动；②沿斜面方向匀加速运动和垂直斜面方向匀减速运动。技巧点拨24/601．将一挡板倾斜地固定在水平面上，倾角为θ＝30°，如图6所表示。现有质量为m小球由挡板上方A点以v0初速度水平向右抛出，小球落在挡板上B点时，小球速度方向刚好与挡板垂直，小球与挡板碰前后速度方向相反、速度大小之比为4∶3。以下相关小球运动描述正确是(

)图625/6026/60

解析小球在碰撞挡板前做平抛运动。设刚要碰撞斜面时小球速度为v。由题意，速度v方向与竖直方向夹角为30°且水平分量仍为v0，如图。由此得v＝2v0，碰撞过程中，27/60答案D28/602．[分解速度和位移综合应用](多项选择)如图7所表示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，击中了斜面上P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，恰好垂直斜面击中Q点。不计空气阻力，重力加速度为g，以下说法正确是(

)图729/60A．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则tanθ＝2tanφB．若小球A在击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则tanφ＝2tanθC．小球A、B在空中运动时间比为2tan2θ∶1D．小球A、B在空中运动时间比为tan2θ∶130/60答案BC31/60平抛运动中临界问题常见“三种”临界特征(1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“恰好”等字眼，显著表明题述过程中存在着临界点。(2)若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述过程中存在着“起止点”，而这些起止点往往就是临界点。(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“最少”等字眼，表明题述过程中存在着极值，这个极值点往往是临界点。32/60【典例】

(·浙江理综，23)在真空环境内探测微粒在重力场中能量简化装置如图8所表示。P是一个微粒源，能连续水平向右发射质量相同、初速度不一样微粒。高度为h探测屏AB竖直放置，离P点水平距离为L，上端A与P点高度差也为h。图833/60(1)若微粒打在探测屏AB中点，求微粒在空中飞行时间；(2)求能被屏探测到微粒初速度范围；(3)若打在探测屏A、B两点微粒动能相等，求L与h关系。34/6035/601．处理平抛运动中临界问题要抓住两点 (1)找出临界状态对应临界条件； (2)要用分解速度或者分解位移思想分析平抛运动临界问题。2．平抛运动临界极值问题分析方法 (1)确定研究对象运动性质； (2)依据题意确定临界状态； (3)确定临界轨迹，画出轨迹示意图； (4)应用平抛运动规律结合临界条件列方程求解。方法技巧36/601．[平抛运动中临界问题][·广东广州综合测试(一)]如图9，窗子上、下沿间高度H＝1.6m，墙厚度d＝0.4m，某人在离墙壁距离L＝1.4m、距窗子上沿h＝0.2m处P点，将可视为质点小物件以v速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取g＝10m/s2。则v取值范围是(

)37/60A．v＞7m/s B．v＜2.3m/sC．3m/s＜v＜7m/s D．2.3m/s＜v＜3m/s图938/60答案C39/602．[平抛运动与斜面相关临界问题]如图10为湖边一倾角为30°大坝横截面示意图，水面与大坝交点为O。一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知AO＝40m，不计空气阻力，g取10m/s2。以下说法中正确是(

)图1040/60A．若v0＞18m/s，则石子能够落入水中B．若v0＜20m/s，则石子不能落入水中C．若石子能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面夹角越大D．若石子不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面夹角越大41/60答案A42/60生活中平抛运动问题平抛运动与日常生活紧密联络，如乒乓球、足球、排球等运动模型，飞镖、射击、飞机投弹模型等。这些模型经常受到边界条件制约，如网球是否触网或越界、飞镖是否能击中靶心、飞机投弹是否能命中目标等。解题关键是能准确地利用平抛运动规律分析对应运动特征。43/60图1144/60A．击球点高度与网高度之比为2∶1B．乒乓球在网左右两侧运动时间之比为2∶1C．乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时速率之比为1∶2D．乒乓球在左、右两侧运动速度改变量之比为1∶245/60答案D46/60图1247/6048/60答案B49/60处理这类问题方法(1)阅读试题，提炼关键信息；(2)经过迁移、联想、类比，建立物理模型；(3)找出每个物理过程所满足规律，应用所反思总结学知识列方程，进行推理计算，得出结论。体育运动中许多运动都可简化为平抛运动模型，在分析这类问题时一定要注意从实际出发寻找一些临界点，画出物体运动草图，找出临界条件，如图所表示网球刚好过网和刚好压线情况。50/601．(·海南单科，1)在地面上方某一点将一小球以一定初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随即运动中(

) A．速度和加速度方向都在不停改变 B．速度与加速度方向之间夹角一直减小 C．在相等时间间隔内，速率改变量相等 D．在相等时间间隔内，动能改变量相等51/60答案B52/602．(·广东汕头澄海中学期中)(多项选择)如图13所表示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上(忽略空气阻力)，则(

)图1353/60答案

AC5