高考物理《拋體運動》學案

1、PAGE18拋體運動【2022考綱解讀】考綱內(nèi)容能力要求考向定位拋體運動1理解豎直方向上的拋體運動的特點和規(guī)律。會將豎直上拋分解成向上的勻減速和自由落體運動的合運動2了解斜拋運動及其特點3理解平拋運動的特點和處規(guī)律，熟練掌握分析平拋運動的方法平拋運動及類平拋運動是本章命題的重點和熱點，同學們務(wù)必對該運動的特點及處理方法熟練掌握。本講內(nèi)容刪除了平拋運動的實驗，考生無需再理會此實驗【重要知識梳理】一、平拋物體的運動1、平拋運動：將物體沿水平方向拋出，其運動為平拋運動（1）運動特點：a、只受重力；b、初速度與重力垂直盡管其速度大小和方向時刻在改變，但其運動的加速度卻恒為重力加速度g，因而平拋運動是一

2、個勻變速曲線運動。在任意相等時間內(nèi)速度變化相等。（2）平拋運動的處理方法：平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。水平方向和豎直方向的兩個分運動既具有獨立性，又具有等時性（3）平拋運動的規(guī)律：以物體的出發(fā)點為原點，沿水平和豎直方向建成立坐標。a=0ay=0水平方向v=v0豎直方向vy=gt=v0ty=gt2做平拋運動的物體，任意時刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時沿拋出方向水平總位移的中點。證：平拋運動示意如圖設(shè)初速度為V0，某時刻運動到A點，位置坐標為,y,所用時間為t此時速度與水平方向的夾角為,速度的反向延長線與水平軸的交點為,位移與水平方向夾角為依平拋規(guī)律有:速度：V

3、=V0Vy=gt平拋物體在時間t內(nèi)的位移S可由兩式推得s=，位移的方向與水平方向的夾角由下式?jīng)Q定tg=y/=gt2/v0t=gt/2v0平拋物體經(jīng)時間t時的瞬時速度vt可由兩式推得vt=，速度vt的方向與水平方向的夾角可由下式?jīng)Q定tg=vy/v=gt/v0平拋物體的軌跡方程可由兩式通過消去時間t而推得：y=2，可見平拋物體運動的軌跡是一條拋物線運動時間由高度決定，與v0無關(guān)，所以t=，水平距離v0tv0t時間內(nèi)速度改變量相等，即vgt，V方向是豎直向下的說明平拋運動是勻變速曲線運動2、處理平拋物體的運動時應(yīng)注意：水平方向和豎直方向的兩個分運動是相互獨立的，其中每個分運動都不會因另一個分運動的存

4、在而受到影響即垂直不相干關(guān)系；水平方向和豎直方向的兩個分運動具有等時性，運動時間由高度決定，與v0無關(guān)；末速度和水平方向的夾角不等于位移和水平方向的夾角，由上證明可知tg=2tg【小結(jié)】若此題中傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，物塊相對傳送帶的運動情況就應(yīng)討論了。（1）當v0=vB物塊滑到底的速度等于傳送帶速度，沒有摩擦力作用，物塊做勻速運動，離開傳送帶做平拋的初速度比傳送帶不動時的大，水平位移也大，所以落在Q點的右邊。（2）當v0vB物塊滑到底速度小于傳送帶的速度，有兩種情況，一是物塊始終做勻加速運動，二是物塊先做加速運動，當物塊速度等于傳送帶的速度時，物體做勻速運動。這兩種情況落點都在Q點右邊。（3）v0

5、vB當物塊滑上傳送帶的速度大于傳送帶的速度，有兩種情況，一是物塊一直減速，二是先減速后勻速。第一種落在Q點，第二種落在Q點的右邊?！疽?guī)律方法】1、平拋運動的分析方法用運動合成和分解方法研究平拋運動，要根據(jù)運動的獨立性理解平拋運動的兩分運動，即水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動其運動規(guī)律有兩部分：一部分是速度規(guī)律，一部分是位移規(guī)律對具體的平拋運動，關(guān)鍵是分析出問題中是與位移規(guī)律有關(guān)還是與速度規(guī)律有關(guān)結(jié)論：在斜面上平拋物體落在斜面上的速度方向與斜面的夾角，和平拋的初速度無關(guān)，只與斜面的傾角有關(guān)2、平拋運動的速度變化和重要推論水平方向分速度保持v=v0豎直方向，加速度恒為g,速度vy=g

6、t,從拋出點起，每隔t時間的速度的矢量關(guān)系如圖所示這一矢量關(guān)系有兩個特點：1任意時刻的速度水平分量均等于初速度v0;2任意相等時間間隔t內(nèi)的速度改變量均豎直向下，且v=vy=gt平拋物體任意時刻瞬時刻速度方向的反向延長線與初速度延長線的交點到拋出點的距離都等于水平位移的一半。證明：設(shè)時間t內(nèi)物體的水平位移為s，豎直位移為h，則末速度的水平分量v=v0=s/t，而豎直分量vy=2h/t，所以有3、平拋運動的拓展（類平拋運動）帶電粒子垂電勻強電場方向進入作類平拋運動。是類平拋運動的典型。關(guān)鍵要搞清楚受力特征，受力情況決定了運動性質(zhì)。【高頻考點突破】考點1豎直方向的拋體運動、斜拋運動例1、一跳水運動

7、員從離水面10m高的平臺上向上躍起，舉雙臂直體離開臺面，此時其重心位于從手到腳全長的中點，躍起后重心升高0.45m達到最高點。落水時身體豎直，手先入水（在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計），從離開跳臺到手觸水面，他可用于完成空中動作的時間是多少（計算時，可以把運動員看成質(zhì)點，取g=10m/s，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）解析：上升過程達到的最大高度，可得，則從躍起到最高點的時間。從最高點到手觸水面下落的高度，根據(jù)自由落體運動的規(guī)律，可得下落所用時間，則運動的總時間為答案：考點2平拋運動及其規(guī)律例2、如圖所示，在傾角為的斜面頂端A處以速度v0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點B處，設(shè)空氣阻力不計，

8、求：（1）小球從A運動到B處所需的時間、落到B點的速度及A、B間的距離（2）從拋出開始計時，經(jīng)過多長時間小球離斜面的距離達到最大這個最大距離是多少解析：（1）小球做平拋運動，同時受到斜面體的限制，設(shè)從小球從A運動到B處所需的時間為t，則：水平位移為=v0t，豎直位移為y=由幾何關(guān)系得到：由以上三式可得，小球從A運動到B處所需的時間為：小球落到B點的速度為：A、B間的距離為：（2）從拋出開始計時，設(shè)經(jīng)過t1時間小球離斜面的距離達到最大，當小球的速度與斜【感悟提高】處理平拋運動的基本思路是“化曲為直”，即將軌跡曲線轉(zhuǎn)化成兩個方向的直線運動來處理。若平拋運動受斜面的限制，則要注意分析斜面的夾角與兩個

9、分運動的夾角（分速度夾角、分位移夾角）之間的關(guān)系。本題中要抓住題目的隱含條件，小球瞬時速度v與斜面平行時小球離斜面最遠，再應(yīng)用運動的合成與分解求解考點3拋體運動例3、拋體運動在各類體育運動項目中很常見，如乒乓球運動現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長2L、網(wǎng)高h，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力設(shè)重力加速度為g1若球在球臺邊緣O點正上方高度為h1處以速度水平發(fā)出，落在球臺的2m2L，懸繩長L，視兩球為質(zhì)點，重力加速度為g，不計空氣阻力，求：球B在兩球碰撞后一瞬間的速度大?。磺駻在兩球碰撞前一瞬間的速度大??；彈簧的彈性力對球A所做的功解析：（1

10、）設(shè)碰撞后的一瞬間，球B的速度為vB/，由于球B恰好與懸點O同一高度，根據(jù)動能定理：（2）球A達到最高點時，只有水平方向速度，與球B發(fā)生彈性碰撞設(shè)碰撞前的一瞬間，球A水平方向速度為v碰撞后的一瞬間，球A速度為v/球A、B系統(tǒng)碰撞過程中動量守恒和機械能守恒：由解得：，及球A在碰撞前的一瞬間的速度大?。?），平拋高度為y，則：由得：y=L，以球A為研究對象，彈簧的彈性力所做的功為W，從靜止位置運動到最高點：，由得：【答案】（1）（2）（3）【感悟提高】本題考查了能量、動量守恒定律，以及平拋運動的規(guī)律牽涉到單擺、碰撞、平拋三個運動模型，有機組合的痕跡清晰，這恰好是近年廣東高考命題的新趨勢要求考生在熟

11、練掌握經(jīng)典模型的基礎(chǔ)上提高綜合分析問題的能力【當堂鞏固】一、選擇題1一架飛機水平勻加速飛行，從飛機上每隔一秒釋放一個鐵球，先后共釋放4個，若不計空氣阻力，則人從飛機上看4個鐵球A在空中任何時刻總排成拋物線，它們的落地點是不等間距的B在空中任何時刻總是在飛機的正下方排成豎直的線，它們的落地點是不等間距的C在空中任何時刻總是在飛機的下方排成傾斜的直線，它們的落地點是不等間距的D22022濟南調(diào)研以v0的速度水平拋出一物體，當其水平分位移與豎直分位移相等時，下列說法錯誤的是A即時速度的大小是eqr5v0B運動時間是eqf2v0,gC豎直分速度大小等于水平分速度大小D運動的位移是eqf2r2voal2

12、,0,g32022鄭州質(zhì)檢在處理交通事故中，測定碰撞前瞬間汽車的速度，對于事故責任的認定具有重要的作用利用veqreqfL,rh1rh2可以測定事故車輛碰撞前瞬間的速度，其中h1、h2分別是散落物圖中用A、B表示在車上時候的離地高度如果不計空氣阻力，g取9.8 m/s2下列說法正確的是圖4219A題中公式是根據(jù)牛頓運動定律得出的BA、B的落地時間與它們在車上的高度無關(guān)CL是在事故現(xiàn)場被水平拋出的散落物沿公路方向上的水平距離DA、B落地時間與車輛速度的乘積等于L4如圖4220所示，一物體自傾角為的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上，物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角滿足AtansinBta

13、ncosCtantanDtan2tan52022黃岡模擬如圖4221所示，在一次演習中，離地H高處的飛機以水平速度v1發(fā)射一顆炮彈欲轟炸地面目標的高爾夫球由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直落入距擊球點水平距離為L的A穴則圖4224A球被擊出后做平拋運動B該球從被擊出到落入A穴所用的時間為eqrf2h,gC球被擊出時的初速度大小為Leqrf2g,hD球被擊出后受到的水平風力的大小為mgh/L二、非選擇題82022高考海南卷如圖4225，水平地面上有一個坑，其豎直截面為半圓，ab為沿水平方向的直徑若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點已知c點與水平地面的距離為圓半徑的

14、一半，求圓的半徑圖422592022高考浙江卷在一次國際城市運動會中，要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā)，沿著動摩擦因數(shù)為的滑道向下運動到B點后水平滑出，最后落在水池中設(shè)滑道的水平距離為L，B點的高度h可由運動員自由調(diào)節(jié)取g10 m/s2求：圖42261運動員到達B點的速度與高度h的關(guān)系；2運動員要達到最大水平運動距離，B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大對應(yīng)的最大水平距離sma為多少3若圖中H4 m，L5 m，動摩擦因數(shù)，則水平運動距離要達到7 m，h值應(yīng)為多少參考答案一、選擇題1解析：選C飛機在水平方向上勻加速飛行，人從飛機上看4個鐵球的運動情況是以飛機為參照物的，這時可以認為飛機靜止，而每個鐵球

15、相對于飛機在水平方向上有水平向后的加速度和豎直向下的重力加速度，由靜止開始做勻加速直線運動，由于飛機上每隔一秒先后釋放的4個鐵球有相同的加速度，它們彼此之間的相對加速度等于零，且相對速度恒定，故它們在空中任何時刻總是在飛機的下方排成傾斜的直線，它們的落地點是不等間距的，只有C正確2解析：選C當其水平分位移與豎直分位移相等時，v0teqf1,2gt2，可得運動時間teqf2v0,g，水平分速度vv0，豎直分速度vygt2v0，合速度veqrvoal2,voal2,yeqr5v0，合位移seqr2y2eqf2r2voal2,0,g，對比各選項可知說法錯誤的是C選項3解析：選C由題意可知，散落物做平

16、拋運動的初速度與車速相同，由下落高度可以求得時間，t1eqrf2h1,g，t2eqrf2h2,g；各散落物的水平位移1vt1，2vt2；散落物的距離L12；由以上各式聯(lián)立可求得：veqreqfL,rh1rh2，該式是由平拋運動規(guī)律求得的，因此A、B、D錯誤，C正確4解析：選D物體從斜面頂端拋出落到斜面上，平拋運動過程中位移與水平方向的夾角等于斜面傾角，即taneqfy,eqff1,2gt2,v0teqfgt,2v0，而落到斜面上時的速度方向與水平方向的夾角正切值taneqfvy,veqfgt,v0，所以tan2tan，D正確5解析：選D炮彈1做平拋運動，炮彈2做豎直上拋運動，若要使攔截成功，則

17、兩炮彈必定在空中相遇，以豎直方向的自由落體運動的物體為參考系，則炮彈1做水平方向上的勻速直線運動，炮彈2勻速上升，由t1eqf,v1，t2eqfH,v2，t1t2得，v1eqf,Hv2，故選項D正確6解析：選BD滑雪者先做平拋運動，再沿斜坡向下做勻加速運動，故水平方向的速度先不變，再增大；豎直方向的速度一直增大，但開始的加速度大于在斜坡上的加速度，定量計算可求得B、D正確7解析：選BC由于受到恒定的水平風力的作用，球被擊出后在水平方向做勻變速運動，A錯誤；由heqf1,2gt2得球從被擊出到落入A穴所用的時間為teqrf2h,g，B正確；由題述高爾夫球豎直地落入A穴可知球水平末速度為零，由Leqfv0t,2得球被擊出時的初速度大小為v0Leqrf2g,h，C正確；球水平方向加速度大小agL/h，球被擊出后受到的水平風力的大小為FmamgL/h，D錯誤二、非選擇題8解析：小球做平拋運動落到c點的豎直