2019年度高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第2讲 抛体运动学案

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1、第2讲　抛体运动一、平抛运动1.定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下的运动.2.性质：平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线.3.研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：自由落体运动.4.基本规律(如图1)图1(1)位移关系(2)速度关系自测1　一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则运动时间为(不计空气阻力)(　　)A.B.C.D.答案　C自测2　(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

2、线飞到小桶的前方，如图2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(　　)图2A.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，提高抛出点高度答案　AC二、斜抛运动1.定义：将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动.2.性质：斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线.3.研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：匀变速直线运动

3、.4.基本规律(以斜上抛运动为例，如图3所示)图3(1)水平方向：v0x＝v0cosθ，F合x＝0；(2)竖直方向：v0y＝v0sinθ，F合y＝mg.自测3　有A、B两小球，B的质量为A的两倍，现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力，如图4所示，①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是(　　)图4A.①B.②C.③D.④答案　A解析　物体做斜抛运动的轨迹只与初速度的大小和方向有关，而与物体的质量无关，A、B两小球的运动轨迹相同，故A项正确.命题点一　平抛运动基本规律的应用1.飞行时间由t＝知

4、，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关.2.水平射程x＝v0t＝v0，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v＝＝，以θ表示落地速度与水平正方向的夹角，有tanθ＝＝，落地速度与初速度v0和下落高度h有关.4.速度改变量因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv＝gΔt是相同的，方向恒为竖直向下，如图5所示.图55.两个重要推论(1)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移

5、的中点，如图6所示，即xB＝.图6推导：→xB＝(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，有tanθ＝2tanα.推导：→tanθ＝2tanα类型1　单个物体的平抛运动例1　(2017·全国卷Ⅰ·15)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网.其原因是(　　)A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的

6、球在相同时间间隔内下降的距离较大答案　C解析　由题意知，两个乒乓球均做平抛运动，则根据h＝gt2及vy2＝2gh可知，乒乓球的运动时间、下降的高度及竖直方向速度的大小均与水平速度大小无关，故选项A、B、D均错误；由发出点到球网的水平位移相同时，速度较大的球运动时间短，在竖直方向下落的距离较小，可以越过球网，故C正确.变式1　(多选)(2017·江西南昌3月模拟)如图7所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD—A1B1C1D1，从顶点A沿不同方向平抛一小球(可视为质点).关于小球的运动

7、，下列说法正确的是(　　)图7A.落点在A1B1C1D1内的小球，落在C1点时平抛的初速度最大B.落点在B1D1上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是1∶C.运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同D.运动轨迹与A1C相交的小球，在交点处的速度方向都相同答案　ABC解析　依据平抛运动规律有h＝gt2，得飞行时间t＝，水平位移x＝v0，落点在A1B1C1D1内的小球，h相同，而水平位移xAC1最大，则落在C1点时平抛的初速度最大，A项正确.落点在B1D1上的小球，由几何关系可知最大

8、水平位移xmax＝L(L为正方体的棱长)，最小水平位移xmin＝L，据v0＝x，可知平抛运动初速度的最小值与最大值之比vmin∶vmax＝xmin∶xmax＝1∶，B项正确.凡运动轨迹与AC1相交的小球，位移偏转角β相同，设速度偏转角为θ，由平抛运动规律有tanθ＝2tanβ，故θ相同，则运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同，C项正确，同理可知D项错误.例2　(2017·全国卷Ⅱ·17)如图8，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨