高考物理總復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天 基礎(chǔ)課2 平拋運(yùn)動課件

1、基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課2平拋運(yùn)動平拋運(yùn)動平拋運(yùn)動平拋運(yùn)動1.定義：定義：以一定的初速度沿水平方向拋出的物體只在以一定的初速度沿水平方向拋出的物體只在作用作用下的運(yùn)動。下的運(yùn)動。2.性質(zhì)性質(zhì)：平拋運(yùn)動是加速度為：平拋運(yùn)動是加速度為g的的曲線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡是曲線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡是。3.平拋運(yùn)動的條件：平拋運(yùn)動的條件：(1)v00，沿，沿 ；(2)只受只受作用。作用。知 識 排知 識 排查查重力重力勻加速勻加速拋物線拋物線水平方向水平方向重力重力平拋運(yùn)動的規(guī)律平拋運(yùn)動的規(guī)律(如圖如圖1所示所示) 1.速度關(guān)系速度關(guān)系圖圖1gt2.位移關(guān)系位移關(guān)系3.兩個重要推論兩個重要推論(1)做平拋?zhàn)銎綊?或類平拋或類平

2、拋)運(yùn)動的物體在任一時刻，設(shè)其速度方向運(yùn)動的物體在任一時刻，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則，則tan 。(2)做平拋?zhàn)銎綊?或類平拋或類平拋)運(yùn)動的物體任一時刻的運(yùn)動的物體任一時刻的 的反的反向延長線一定通過此時水平位移的向延長線一定通過此時水平位移的 ，則，則x2OB。v0t2tan 瞬時速度瞬時速度中點(diǎn)中點(diǎn)1.定義：定義：將物體以初速度將物體以初速度v0沿沿或或拋出，拋出，物體只在物體只在 作用下的運(yùn)動。作用下的運(yùn)動。2.性質(zhì)性質(zhì)：加速度為：加速度為的勻變速曲線運(yùn)動，軌跡的勻變速曲線運(yùn)動，軌跡是是 。斜拋運(yùn)動斜拋運(yùn)動斜向

3、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拋物線拋物線1.思考判斷思考判斷(1)平拋運(yùn)動的加速度方向時刻在變化。平拋運(yùn)動的加速度方向時刻在變化。()(2)平拋運(yùn)動的物體任意時刻速度方向與水平方向的夾角保平拋運(yùn)動的物體任意時刻速度方向與水平方向的夾角保持不變。持不變。()(3)平拋運(yùn)動的物體在任意相等的兩段時間內(nèi)的速度的變化平拋運(yùn)動的物體在任意相等的兩段時間內(nèi)的速度的變化相同。相同。()答案答案(1)(2)(3)小 題 速小 題 速練練2.人教版必修人教版必修2P10“做一做做一做”改編改編(多選多選)為了驗證為了驗證平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，平拋運(yùn)動的小球在豎

4、直方向上做自由落體運(yùn)動，用如圖用如圖2所示的裝置進(jìn)行實驗。小錘打擊彈性金所示的裝置進(jìn)行實驗。小錘打擊彈性金屬片，屬片，A球水平拋出，同時球水平拋出，同時B球被松開，自由下球被松開，自由下落，關(guān)于該實驗，下列說法正確的有落，關(guān)于該實驗，下列說法正確的有()A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B.兩球應(yīng)同時落地兩球應(yīng)同時落地C.應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗D.實驗也能說明實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動動圖圖2解析解析小錘打擊彈性金屬片后，小錘打擊彈性金屬片后，A球做平拋運(yùn)動，球做平拋運(yùn)動，B球做自由球做自由落體運(yùn)動。落體運(yùn)動。A球在豎直

5、方向上的運(yùn)動情況與球在豎直方向上的運(yùn)動情況與B球相同，做自由球相同，做自由落體運(yùn)動，因此兩球同時落地。實驗時，需落體運(yùn)動，因此兩球同時落地。實驗時，需A、B兩球從同一兩球從同一高度開始運(yùn)動，對質(zhì)量沒有要求，但兩球的初始高度及擊打高度開始運(yùn)動，對質(zhì)量沒有要求，但兩球的初始高度及擊打力度應(yīng)該有變化，實驗時要進(jìn)行力度應(yīng)該有變化，實驗時要進(jìn)行35次得出結(jié)論。本實驗不次得出結(jié)論。本實驗不能說明能說明A球在水平方向上的運(yùn)動性質(zhì)，故選項球在水平方向上的運(yùn)動性質(zhì)，故選項B、C正確，正確，A、D錯誤。錯誤。答案答案BC3.教科版必修教科版必修2P18T2一架投放救援物資的飛機(jī)在某個受援區(qū)一架投放救援物資的飛機(jī)在

6、某個受援區(qū)域的上空水平地勻速飛行，從飛機(jī)上每隔域的上空水平地勻速飛行，從飛機(jī)上每隔1 s投下投下1包救援物包救援物資，先后共投下資，先后共投下4包，若不計空氣阻力，則包，若不計空氣阻力，則4包物資落地前包物資落地前()A.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)是等間距在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)是等間距的的B.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)不是等間在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點(diǎn)不是等間距的距的C.在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線，它們的在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)是等間距的落地點(diǎn)是等間距的D.在空中任何時刻總在飛機(jī)

7、正下方排成豎直的直線，它們的在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)不是等間距的落地點(diǎn)不是等間距的答案答案C平拋運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用平拋運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用4.速度改變量：速度改變量：物體在任意相等時間內(nèi)的速度改變量物體在任意相等時間內(nèi)的速度改變量vgt相同，方向恒為豎直向下，如圖相同，方向恒為豎直向下，如圖3所示。所示。圖圖31.(2016海南單科，海南單科，1)在地面上方某一點(diǎn)將一小球以一定的初在地面上方某一點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運(yùn)動速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運(yùn)動中中()A.速度和加速度的方向都在不斷變化速度和加速

8、度的方向都在不斷變化B.速度與加速度方向之間的夾角一直減小速度與加速度方向之間的夾角一直減小C.在相等的時間間隔內(nèi)，速率的改變量相等在相等的時間間隔內(nèi)，速率的改變量相等D.在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等答案答案B2.(2017全國卷全國卷，15)發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球出兩個速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響忽略空氣的影響)。速度較大的球。速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是()A.速度較小的球下降相同距離所用的時間較多速度較

9、小的球下降相同距離所用的時間較多B.速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大C.速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少D.速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大答案答案C3.(2018河南部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考河南部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)某同學(xué)玩飛鏢游戲，先后將兩某同學(xué)玩飛鏢游戲，先后將兩只飛鏢只飛鏢a、b由同一位置水平投出，已知飛鏢投出時的初速度由同一位置水平投出，已知飛鏢投出時的初速度vavb，不計空氣阻力，則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)，不計空氣阻力，

10、則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)(俯俯視圖視圖)可能是可能是()答案答案A4.(2017江蘇卷，江蘇卷，2)如圖如圖4所示，所示，A、B兩小球從相同高度同時兩小球從相同高度同時水平拋出，經(jīng)過時間水平拋出，經(jīng)過時間t在空中相遇。若兩球的拋出速度都變在空中相遇。若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼臑樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為()圖圖4答案答案C與斜面相關(guān)聯(lián)的平拋運(yùn)動與斜面相關(guān)聯(lián)的平拋運(yùn)動斜面上的平拋運(yùn)動問題是一種常見的題型，在解答這類問題斜面上的平拋運(yùn)動問題是一種常見的題型，在解答這類問題時除要運(yùn)用平拋運(yùn)動的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面時除要運(yùn)用平拋運(yùn)動的

11、位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決。常見的模型如下：從而使問題得到順利解決。常見的模型如下：1.(2017江西南昌模擬江西南昌模擬)如圖如圖5，戰(zhàn)機(jī)在斜坡上方，戰(zhàn)機(jī)在斜坡上方進(jìn)行投彈演練。戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行，每隔相進(jìn)行投彈演練。戰(zhàn)機(jī)水平勻速飛行，每隔相等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點(diǎn)，第二點(diǎn)，第二顆落在顆落在b點(diǎn)。斜坡上點(diǎn)。斜坡上c、d兩點(diǎn)與兩點(diǎn)與a、b共線，且共線，且abbccd，不計空氣阻力。第三顆炸彈將落，不計空氣阻力。第三顆炸彈將落在

12、在()A.b、c之間之間 B.B.c c點(diǎn)點(diǎn)C.c、d之間之間 D.d點(diǎn)點(diǎn)解析解析炸彈在豎直方向做自由落體運(yùn)動，由自由落體運(yùn)動規(guī)炸彈在豎直方向做自由落體運(yùn)動，由自由落體運(yùn)動規(guī)律可知，相鄰兩炸彈落地時間差不斷減小，故第三顆炸彈應(yīng)律可知，相鄰兩炸彈落地時間差不斷減小，故第三顆炸彈應(yīng)落在落在b、c之間，選項之間，選項A正確。正確。答案答案A圖圖52.如圖如圖6，以，以9.8 m/s的速度水平拋出的物體飛行一段時間后，的速度水平拋出的物體飛行一段時間后，垂直撞在傾角垂直撞在傾角30的斜面上，可知物體完成這段飛行的的斜面上，可知物體完成這段飛行的時間為時間為(g9.8 m/s2)()圖圖6答案答案A3.

13、(多選多選)如圖如圖7所示，所示，B點(diǎn)為傾角為點(diǎn)為傾角為45的斜面上的的斜面上的一點(diǎn)。從一點(diǎn)。從B點(diǎn)正上方、距點(diǎn)正上方、距B點(diǎn)的高度為點(diǎn)的高度為h的的A點(diǎn)處，點(diǎn)處，靜止釋放一個質(zhì)量為靜止釋放一個質(zhì)量為m的彈性小球，落在的彈性小球，落在B點(diǎn)和斜點(diǎn)和斜面碰撞，碰撞后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，面碰撞，碰撞后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，?jīng)過一段時間小球落在斜面上經(jīng)過一段時間小球落在斜面上C點(diǎn)點(diǎn)(C點(diǎn)未畫出點(diǎn)未畫出)。則則()圖圖7答案答案AC求解平拋運(yùn)動臨界問題的一般思路求解平拋運(yùn)動臨界問題的一般思路(1)確定臨界狀態(tài)。確定臨界狀態(tài)。(2)找出臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條件。找出臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條件。(3

14、)分解速度或位移。分解速度或位移。(4)若有必要，畫出臨界軌跡。若有必要，畫出臨界軌跡。平拋運(yùn)動中臨界問題的分析方法平拋運(yùn)動中臨界問題的分析方法【典例】【典例】(2016浙江理綜，浙江理綜，23)在真空環(huán)境內(nèi)探在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖8所示。所示。P是一個微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、是一個微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為初速度不同的微粒。高度為h的探測屏的探測屏AB豎直豎直放置，離放置，離P點(diǎn)的水平距離為點(diǎn)的水平距離為L，上端，上端A與與P點(diǎn)的高點(diǎn)的高度差也為度差也為h。(1)若微粒打在探測屏若微粒打

15、在探測屏AB的中點(diǎn)，求微粒在空中飛行的時間；的中點(diǎn)，求微粒在空中飛行的時間；(2)求能被屏探測到的微粒的初速度范圍；求能被屏探測到的微粒的初速度范圍；(3)若打在探測屏若打在探測屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動能相等，求兩點(diǎn)的微粒的動能相等，求L與與h的關(guān)系。的關(guān)系。圖圖8處理平拋運(yùn)動中的臨界問題要抓住兩點(diǎn)處理平拋運(yùn)動中的臨界問題要抓住兩點(diǎn)(1)找出臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條件；找出臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條件；(2)要用分解速度或者分解位移的思想分析平拋運(yùn)要用分解速度或者分解位移的思想分析平拋運(yùn)動的臨界問題。動的臨界問題。1.如圖如圖9，窗子上、下沿間的高度，窗子上、下沿間的高度H1.6 m，墻的厚度，墻的厚度d

16、0.4 m，某人在離墻壁距離某人在離墻壁距離L1.4 m、距窗子上沿、距窗子上沿h0.2 m 處的處的P點(diǎn)，點(diǎn)，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物件以速度將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物件以速度v水平拋出，小物件直接穿過窗水平拋出，小物件直接穿過窗口并落在水平地面上，取口并落在水平地面上，取g10 m/s2。則。則v的取值范圍是的取值范圍是()A.v7 m/s B.v2.3 m/sC.3 m/sv7 m/s D.2.3 m/sv3 m/s圖圖9答案答案C2.(2015全國卷全國卷，18)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖10所示。水平臺面的長和寬分別為所示。水平臺面的長和寬分別為L1和和L2，

17、中間球網(wǎng)高度為，中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺面高度為同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺面高度為3h。不計空。不計空氣的作用，重力加速度大小為氣的作用，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率。若乒乓球的發(fā)射速率v在某在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上，則臺面上，則v的最大取值范圍是的最大取值范圍是()圖圖10解析解析發(fā)射機(jī)無論向哪個方向水平發(fā)射，乒乓球都做平拋運(yùn)發(fā)射機(jī)無論向哪個方向水平發(fā)射，乒乓

18、球都做平拋運(yùn)動。當(dāng)速度動。當(dāng)速度v最小時，球沿中線恰好過網(wǎng)，有：最小時，球沿中線恰好過網(wǎng)，有：當(dāng)速度最大時，球斜向右側(cè)臺面兩個角發(fā)射，有當(dāng)速度最大時，球斜向右側(cè)臺面兩個角發(fā)射，有答案答案D體育運(yùn)動中的平拋運(yùn)動問題體育運(yùn)動中的平拋運(yùn)動問題解決生活中解決生活中STSE問題能力的培養(yǎng)問題能力的培養(yǎng)平拋運(yùn)動與日常生活緊密聯(lián)系，如乒乓球、足球、排球等運(yùn)平拋運(yùn)動與日常生活緊密聯(lián)系，如乒乓球、足球、排球等運(yùn)動模型，飛鏢、射擊、飛機(jī)投彈模型等。這些模型經(jīng)常受到動模型，飛鏢、射擊、飛機(jī)投彈模型等。這些模型經(jīng)常受到邊界條件的制約，如網(wǎng)球是否觸網(wǎng)或越界、飛鏢是否能擊中邊界條件的制約，如網(wǎng)球是否觸網(wǎng)或越界、飛鏢是否能

19、擊中靶心、飛機(jī)投彈是否能命中目標(biāo)等。解題的關(guān)鍵是能準(zhǔn)確地靶心、飛機(jī)投彈是否能命中目標(biāo)等。解題的關(guān)鍵是能準(zhǔn)確地運(yùn)用平拋運(yùn)動規(guī)律分析對應(yīng)的運(yùn)動特征。在分析此類問題時運(yùn)用平拋運(yùn)動規(guī)律分析對應(yīng)的運(yùn)動特征。在分析此類問題時一定要注意從實際出發(fā)尋找臨界點(diǎn)，畫出物體運(yùn)動的草圖，一定要注意從實際出發(fā)尋找臨界點(diǎn)，畫出物體運(yùn)動的草圖，找出臨界條件，盡可能畫出示意圖，應(yīng)用平拋運(yùn)動規(guī)律求解。找出臨界條件，盡可能畫出示意圖，應(yīng)用平拋運(yùn)動規(guī)律求解?！纠纠?】乒乓球的平拋運(yùn)動乒乓球的平拋運(yùn)動(2017大連重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考大連重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)(多選多選)在某次乒乓球比賽中，乒乓球先后兩次落臺后恰好在等高處在某次乒乓球比賽中，乒乓

20、球先后兩次落臺后恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，過網(wǎng)時的速度方向均垂直于球網(wǎng)，把兩次落水平越過球網(wǎng)，過網(wǎng)時的速度方向均垂直于球網(wǎng)，把兩次落臺的乒乓球看成完全相同的兩個球，球臺的乒乓球看成完全相同的兩個球，球1和球和球2，如圖，如圖11所示，所示，不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自起跳到最高點(diǎn)的過不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自起跳到最高點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是程中，下列說法正確的是()圖圖11A.起跳時，球起跳時，球1的重力功率等于球的重力功率等于球2的重力功率的重力功率B.球球1的速度變化率小于球的速度變化率小于球2的速度變化率的速度變化率C.球球1的飛行時間大于球的飛行時間大于球2的飛

21、行時間的飛行時間D.過網(wǎng)時球過網(wǎng)時球1的速度大于球的速度大于球2的速度的速度答案答案AD圖圖12答案答案C【例【例3】足球的平拋運(yùn)動足球的平拋運(yùn)動(多選多選)在一場足球比賽中，小明將在一場足球比賽中，小明將界外球擲給小華，他將足球水平擲出時的照片如圖界外球擲給小華，他將足球水平擲出時的照片如圖13所示，所示，擲出后的足球可視為做平拋運(yùn)動。擲出點(diǎn)的實際高度為擲出后的足球可視為做平拋運(yùn)動。擲出點(diǎn)的實際高度為1.8 m，小華的高度為，小華的高度為1.6 m，根據(jù)照片進(jìn)行估算，下列說法正，根據(jù)照片進(jìn)行估算，下列說法正確的是確的是(不計空氣阻力，重力加速度不計空氣阻力，重力加速度g10 m/s2)()圖圖13A.為使球恰好落在小華頭頂，則小明擲足球的初速度應(yīng)約為為使球恰好落在小華頭頂，則小明擲足球的初速度應(yīng)約為30 m/sB.若小明減小擲出點(diǎn)的實際高度，則球落點(diǎn)一定在小華前面若小