（浙江选考）2020版高考物理大一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第2讲平抛运动课件.pptx

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1、,第四章 曲线运动 万有引力与航天,第2讲 平抛运动,NEIRONGSUOYIN,内容索引,过好双基关,研透命题点,课时作业,回扣基础知识 训练基础题目,细研考纲和真题 分析突破命题点,限时训练 练规范 练速度,过好双基关,1.定义 将一物体水平抛出，物体只在 作用下的运动. 2.性质 加速度为重力加速度g的 运动，运动轨迹是抛物线. 3.平抛运动的研究方法 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 运动，分别研究两个分运动的规律，必要时再用运动合成的方法进行合成.,重力,匀变速曲线,平抛运动,自由落体,4.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

2、轴，建立平面直角坐标系，则： (1)水平方向：速度vxv0，位移x .,v0t,(2)竖直方向：速度vygt，位移y .,(5)角度关系：tan 2tan .,自测1 (多选)某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方，如图1所示.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，可能做出的调整为 A.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，提高抛出点高度,图1,自测2 从高度为h处以水平速度v0抛出一个物体，要使该物体的落地速度与水平地面的夹角较大，则h与v0的取值应为下列四

3、组中的哪一组 A.h30 m，v010 m/s B.h30 m，v030 m/s C.h50 m，v030 m/s D.h50 m，v010 m/s,自测3 如图2所示为高度差h10.2 m的AB、CD两个水平面，在AB面的上方与竖直面BC的水平距离x1.0 m处，小物体以水平速度v2.0 m/s抛出，抛出点距AB面的高度h22.0 m，不计空气阻力，重力加速度 取g10 m/s2.则小物体 A.落在平面AB上 B.落在平面CD上 C.落在竖直面BC上 D.落在C点,图2,返回,研透命题点,4.重要推论：做平抛运动的物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线必通过此时水平位移的中点.,命题点一 平抛

4、运动的基本规律,例1 (2017浙江4月选考13)图3中给出了某一通关游戏的示意图，安装在轨道AB上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方，竖直面内的半圆弧BCD的半径R2.0 m，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37.游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关.为了能通关，弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气 阻力，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2),图3,答案,解析 如图所示，OEOPcos 372.00.8 m1.6 m， PEOPsin 372.00

5、.6 m1.2 m， 平抛运动的水平位移为：xBOOE3.6 m， 即：v0t3.6 m，OFNENP1.2 my1.2 m，,所以弹射器离B点的高度为 hMByPE1.35 m1.2 m0.15 m，,变式1 (多选)如图4所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g) A.下落高度为B.经过的时间为C.速度增量为v0，方向竖直向下 D.运动方向改变的角度为60,答案,图4,变式2 如图5所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向.图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等的小球a、b和

6、c的运动轨迹.小球a从(0,2L)抛出，落在(2L,0)处；小球b、c从(0，L)抛出，分别落在(2L,0)和(L,0)处.不计空气阻力，下列说法正确的是 A.b的初速度是a的初速度的2倍 B.b的初速度是a的初速度的 倍 C.b的动能增量是c的动能增量的2倍 D.a的动能增量是c的动能增量的 倍,图5,答案,解析 a、b的水平位移相同，但时间不同，,b、c的竖直位移相同，根据动能定理Ekmgh可知，b的动能增量等于c的动能增量，选项C错误； a的竖直位移是c的2倍，根据动能定理可知，a的动能增量等于c的动能增量的2倍，选项D错误.,变式3 如图6所示为足球球门，球门宽为L.一个球员在球门中心

7、正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点).球员顶球点的高度为h，足球做平抛运动(足球可看成质点)，则,答案,图6,解析 足球位移大小为,命题点二 有约束条件的平抛运动模型,模型1 对着竖直墙壁平抛 如图6所示，水平初速度v0不同时，虽然落点不同，但水平位移d相同，t,图6,例2 如图7所示，墙壁上落有两只飞镖，它们是从同一位置水平射出的，飞镖A与竖直墙壁成53角，飞镖B与竖直墙壁成37角，两者相距为d.假设飞镖的运动是平抛运动，求射出点离墙壁的水平距离.(sin 370.6，cos 370.8),答案,图7,解析 由题意可知，飞镖A、B从同一点做平抛运动，其落点速度方

8、向的反向延长线的交点C为水平位移的中点，如图所示， 设飞镖的水平位移为x，根据几何关系得：,又已知yByAd,变式4 (多选)从竖直墙的前方A处，沿AO方向水平发射三颗弹丸a、b、c，在墙上留下的弹痕如图8所示，已知Oaabbc，则a、b、c三颗弹丸(不计空气阻力),答案,图8,模型2 斜面上的平抛问题 1.顺着斜面平抛(如图9) 方法：分解位移. xv0t，,图9,2.对着斜面平抛(如图10) 方法：分解速度. vxv0， vygt，,图10,例3 (多选)如图11所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另

9、一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处.若不计空气阻力，下列关系式正确的是,答案,图11,变式5 跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造的一个特殊跳台.一名运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在助滑路上获得一定的速度后从A点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图12所示.已知可视为质点的运动员水平飞出的速度v020 m/s，山坡看成倾角为37的斜面，不考虑空气阻力，则运动员(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) A.在空中飞行的时间为4 s B.在空中飞行的时间为3 s C.在空中飞行的平均速度为20 m/s D.在空中飞行的平均速度为50 m/s,

10、答案,图12,变式6 如图13所示，以10 m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为30的斜面上，则物体在空中飞行的时间是(g取10 m/s2),答案,图13,1.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极大或极小，让临界问题突显出来，找到临界的条件. 2.确立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，还可以使一些隐藏于问题深处的条件暴露出来.,命题点三 平抛运动的临界问题,的小物件以垂直于墙壁的速度v水平抛出， 要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g10 m/s2.则可以实现上述要求的速度

11、大小是 A.2 m/s B.4 m/s C.8 m/s D.10 m/s,例4 如图14所示，窗子上、下沿间的高度H1.6 m，竖直墙的厚度d 0.4 m，某人在离墙壁距离L1.4 m、距窗子上沿h 0.2 m 处的 P点，将可视为质点,图14,答案,代入数据解得：vmax7 m/s 小物件恰好擦着窗口下沿左侧墙边缘穿过时速度v最小，,代入数据解得：vmin3 m/s，故v的取值范围是 3 m/sv7 m/s，故B正确，A、C、D错误.,解析 小物件做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧墙边缘穿过时速度v最大.,变式7 如图15所示，水平屋顶高H5 m，围墙高h3.2 m，围墙到房子的水平距离L3

12、m，围墙外空地宽x10 m，为使小球从屋顶水平 飞出落在围墙外的空地上，g取10 m/s2.求：(围墙厚度忽略不计) (1)小球离开屋顶时的速度v0的大小范围；,答案,图15,答案 5 m/sv013 m/s,解析 设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初速度为v01， 则小球的水平位移：Lxv01t1,解以上两式得,设小球恰好越过围墙顶端时的水平初速度为v02，则此过程中小球的水平位移： Lv02t2,解以上两式得：,小球离开屋顶时速度v0的大小为5 m/sv013 m/s,(2)小球落在空地上的最小速度.,返回,答案,解析 小球落在空地上，下落高度一定，落地时的竖直分速度一定，当小球恰好越过

13、围墙顶端落在空地上时，落地速度最小. 竖直方向：vy22gH,课时作业,1.可以近似地认为：在地面附近，物体所受的重力是不变的.不计空气阻力，关于在地面附近的抛体运动，下列说法正确的是 A.所有的抛体运动都是直线运动 B.所有的抛体运动都是曲线运动 C.所有的抛体运动都是匀变速运动 D.有一些抛体的运动是变加速运动,答案,解析 所有在地面附近做抛体运动的物体都只受重力，加速度恒定不变，选项C正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,2.从距离地面h处水平抛出一小球，落地时小球速度方向与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，下列结论中正确的是 A.

14、小球初速度为B.小球着地速度大小为C.若小球初速度减为原来的一半，则平抛运动的时间变为原来的两倍 D.若小球初速度减为原来的一半，则落地时速度方向与水平方向的夹角变为2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,3.农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选.在同一风力作用下，谷种和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图1所示.若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是 A.谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同 B.谷种和瘪谷从洞口飞出时的速度大小相同 C.M处是瘪谷，N处为谷种 D.M处是谷种，N处为瘪谷,图1,1,2

15、,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析 由h gt2知落地时间相同，又xv0t得初速度不同，谷种从洞口飞出时的速度小，位移小，落在M处，瘪谷速度大，落在N处，故D正确.,答案,4.(2018温州市期末)公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏“套圈”，如图2所示是“套圈”游戏的场景.某小孩和大人分别水平抛出圆环，大人抛出圆环时的高度大于小孩抛出时的高度，结果恰好都套中前方同一物体，假设圆环的水平位移相同.如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是 A.大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等 B.大人抛出圆环的加速度小于小孩抛出圆环的加速

16、度 C.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间相等 D.大人抛出圆环的初速度小于小孩抛出圆环的初速度,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,图2,解析 大人和小孩抛出的圆环发生的水平位移相等，竖直位移不同，所以大人和小孩抛出的圆环发生的位移不相等，故A错误； 圆环做平抛运动，加速度ag，所以大人、小孩抛出的圆环的加速度相等，故B错误； 平抛运动的时间由下落高度决定，可知大人抛出的圆环运动时间较长，故C错误； 大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的圆环的水平位移相等，则大人要以较小的初速度抛出圆环，故D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9

17、,10,11,12,13,14,15,5.从离地面高为h处以水平速度v0抛出一个物体，不计空气阻力，要使物体落地时速度方向与水平地面的夹角最大，则h 与v0的取值应为下列的 A.h15 m，v05 m/s B.h15 m，v08 m/s C.h30 m，v010 m/s D.h40 m，v010 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析 被抛出后物体在水平方向上做匀速直线运动：vv0，竖直方向上做自由落体运动：vy22gh，落地时速度方向与地面夹角的正切值为tan 所以h越大，初速度v0越小，物体落地时速度方向与地面的夹角越大，故A正确，B、C、D错

18、误.,答案,6.某同学将一篮球斜向上抛出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入篮筐，忽略空气阻力，若抛射点远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球击中篮板前不会与篮筐相撞，则下列方案可行的是 A.增大抛射速度，同时减小抛射角 B.减小抛射速度，同时减小抛射角 C.增大抛射角，同时减小抛出速度 D.增大抛射角，同时增大抛出速度,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,7.“楚秀园”是淮安市一座旅游综合性公园，园内娱乐设施齐全，2017年6月1日，某同学在公园内玩掷飞镖

19、游戏时，从同一位置先后以速度vA和vB将飞镖水平掷出，依次落在靶盘上的A、B两点，如图3乙所示，飞镖在空中运动的时间分别为tA和tB.忽略阻力作用，则 A.vAtB C.vAvB，tAvB，tAtB,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,图3,8.(2018杭州市五校联考)在同一竖直线上的不同高度分别沿同一方向水平抛出两个小球A和B，两球在空中相遇，其运动轨迹如图4所示，不计空气阻力，下列说法正确的是 A.相遇时A球速度一定大于B球 B.相遇时A球速度一定小于B球 C.相遇时A球速度的水平分量一定等于B球速度的水平分量 D.相遇时A球速度的竖直分量一定大于B球

20、速度的竖直分量,图4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,答案,9.(2019届温州市质检)在2016年11月27日的杭州大火中，消防人员为挽回人民财产做出了巨大贡献，如图5所示，一消防员站在屋顶利用高压水枪向大楼的竖直墙面喷水，假设高压水枪水平放置，不计空气阻力，若水经过高压水枪喷口时的速度加倍，则 A.水到达竖直墙面的速度不变 B.水在墙面上的落点与高压水枪口的高度差减半 C.水在墙面上的落点和高压水枪口的连线与竖直方向的夹角的正切值加倍 D.水在空中的运动时间减半,答案,图5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析

21、 根据xv0t，v0加倍，水平位移不变，水在空中的运动时间减半，故D正确；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,10.(2018湖州市、衢州市、丽水市期末)如图6为利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置.已知圆柱形饮料瓶的底面积为S，每秒钟瓶中水位下降h，形成的部分水柱末端P离出水口的水平距离为x时，竖直距离为h，重力加速度为g，则(所有物理量均用国际单位),图6,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,解析 左侧竖直管上端与空气相通，A处水的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此，在水面降到A处以前的一段时间

22、内，可以得到稳定的细水柱，故A、B错误；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,11.如图7所示，薄半球壳ACB的水平直径为AB，C为最低点，半径为R.一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力.则下列判断正确的是 A.只要v0足够大，小球可以击中B点 B.v0取值不同时，小球落在球壳上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同 C.v0取值适当，可以使小球垂直撞击到半球壳上 D.无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击到半球壳上,图7,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,答案,解析 小球做平抛运动，竖直方向有位移，v0再大也不

23、可能击中B点，A错误； v0不同，小球会落在半球壳内不同点上，落点和A点的连线与AB的夹角不同，由推论tan 2tan 可知，小球落在半球壳的不同位置上时的速度方向和水平方向之间的夹角也不相同，若小球垂直撞击到半球壳上，则其速度反向延长线一定经过半球壳的球心，且该反向延长线与AB的交点为水平位移的中点，而这是不可能的，故B、C错误，D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,答案,12.如图8所示，一长为 的木板，倾斜放置，倾角为45，今有一弹性小球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使

24、小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为(不计空气阻力),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,图8,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,13.如图9所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为 m，倾角为37，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为(sin 370.6，cos 370.8),图9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,答案,14.(2016浙江高考23)

25、在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图10所示.P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h. (1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,图10,(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系.,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14

26、,15,答案,15.抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题，如图11所示，设球台长2L、中间球网高度为h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(重力加速度为g) (1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水 平发出，落在球台上的P1点(如图实线所示)，求P1点 距O点的距离x1.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,图11,解析 如图甲所示，根据平抛规律得：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,答案,(2)若球从O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台上的P2点(如图虚线所示)，求v2的大小.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,(3)若球从O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3点，求发球点距O点的高度h3.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,且3x32L,返回,答案,