高考物理一輪復習講義：+平拋運動

第第頁課題：平拋運動知識點一：平拋運動1．定義．將物體以一定的速度水平拋出，物體只在重力作用下的運動，叫做平拋運動．2．平拋運動的條件．（1）物體具有水平方向的初速度．（2）運動過程中只受重力作用．3．平拋運動的性質．由于做平拋運動的物體只受重力作用，由牛頓第二定律可知，其加速度恒為g，是勻變速運動，又重力與初速度方向不在同一直線上，物體做曲線運動，故平拋運動是勻變速曲線運動．4．平拋物體的位置．平拋運動的物體落至地面時，拋出點與落地點間的水平距離為x，豎直距離為y，在空中運動的時間為t．（1）在水平方向上，物體做勻速直線運動，所以x＝V0t．（2）在豎直方向上，物體做自由落體運動，所以y＝eq\f(1,2)gt2．5．平拋物體的速度．（1）水平速度：vx＝V0．（2）豎直速度：vy＝gt．（3）落地速度：v地＝eq\r(vx2＋vy2)．要點詮釋圖1平拋運動有哪些重要規(guī)律和結論圖1（1）運動時間t＝eq\r(\f(2h,g))，即平拋物體在空中的飛行時間僅取決于下落的高度，與初速度v0無關．（2）落地的水平距離x＝v0eq\r(\f(2h,g))，即水平距離與初速度v0和下落高度h有關，與其他因素無關．（3）落地速度vt＝eq\r(v02＋2gh)，即落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關．平拋運動速度偏向角與位移偏向角的關系：設物體運動到某位置時的位移和速度與水平方向的夾角分別為α和θ，如圖1．則tanα＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)＝2tanα．典例強化例1．滑雪運動員以20m/s的速度從一平臺水平飛出，落地點與飛出點的高度差3．2m．不計空氣阻力，g取10m/s2．運動員飛過的水平距離為s，所用時間為t，則下列結果正確的是（）A．s＝16m，t＝0．50sB．s＝16m，t＝0．80sC．s＝20m，t＝0．50sD．s＝20m，t＝0．80s例2．為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實施投彈爆破．飛機在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標．求炸彈剛脫離飛機到擊中目標所飛行的水平距離及擊中目標時的速度大?。ú挥嬁諝庾枇Γ┡e一反三圖21．如右圖2所示，從傾角為θ的斜面上的A點，以初速度v0圖2（1）小球落到B點的速度大??；（2）A、B間的距離．知識點二：研究平拋運動1．實驗步驟（1）安裝調平①將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上，其末端伸出桌面外，軌道末端切線水平．圖3②用圖釘將坐標紙固定于豎直木板的左上角，把木板調整到豎直位置，使板面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近．如圖3所示圖3（2）建坐標系把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口（軌道末端）時球心所在木板上的投影點O，O點即為坐標原點，用重錘線畫出過坐標原點的豎直線作為y軸，畫出水平向右的x軸．（3）確定小球位置：①將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下，小球從軌道末端射出，先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某一x值處的y值．②讓小球由同一位置自由滾下，在粗略確定的位置附近用鉛筆較準確地描出小球通過的位置，并在坐標紙上記下該點．③用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置．（4）描點得軌跡取下坐標紙，將坐標紙上記下的一系列點用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運動軌跡．2．數(shù)據(jù)處理（1）計算初速度①在平拋小球運動軌跡上選取A、B、C、D、E五個點，測出它們的x、y坐標值，記到表格內．②把測到的坐標值依次代入公式y(tǒng)＝eq\f(1,2)gt2和x＝v0t，求出小球平拋的初速度，并計算其平均值．（2）驗證軌跡是拋物線拋物線的數(shù)學表達式為y＝ax2，將某點（如B點）的坐標x、y代入上式求出常數(shù)a，再將其他點的坐標代入此關系式看看等式是否成立，若等式對各點的坐標近似都成立，則說明所描繪得出的曲線為拋物線．3．誤差分析（1）斜槽末端沒有調水平，小球離開斜槽后不做平拋運動．（2）確定小球運動的位置時不準確．（3）量取軌跡上各點坐標時不準確．4．注意事項（1）實驗中必須保持斜槽末端水平．（2）要用重錘線檢查木板、坐標紙上的豎直線是否豎直．（3）小球必須每次從斜槽上相同的位置自由滾下．（4）實驗時，眼睛應平視運動小球，并較準確地確定小球通過的位置．（5）要在斜槽上較大的高度釋放小球，使其以較大的水平速度運動，從而減小相對誤差．（6）要用平滑的曲線畫出軌跡，舍棄個別偏差較大的點．（7）在軌跡上選點時，不要離拋出點過近，并且使所選取的點之間盡量遠些．典例強化圖4例1圖4（1）寫出小球平拋運動的初速度的計算式（用L、g表示），其值是多少？（2）a點是平拋小球拋出點的位置嗎？如果不是，那么拋出點的位置怎樣確定？隨堂基礎鞏固圖5如圖5所示，在同一豎直面內，小球a、b從高度不同的兩點，分別以初速度Va和Vb沿水平方向拋出，經過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點．若不計空氣阻力，下列關系式正確的是（圖5A．ta＞tb，Va＜Vb B．ta＞tb，Va＞VbC．ta＜tb，Va＜Vb D．ta＜tb，Va＞Vb以速度v0水平拋出一球，某時刻其豎直分位移與水平分位移大小相等，則下列判斷中錯誤（）．A．豎直分速度大小等于水平分速度B．此時球的速度大小為eq\r(5)v0C．運動的時間為eq\f(2v0,g)D．運動的位移大小是eq\f(2\r(2)veq\o\al(2,0),g)圖6圖6A．tanθ B．2tanθC．eq\f(1,tanθ) D．eq\f(1,2tanθ)圖74．圖7先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復寫紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測得木板每次移動距離x＝10．00cm，A、B間距離y1＝5．02cm，B、C間距離y2＝14．82cm．請回答以下問題（g＝9．8m/s2）①根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達式為v0＝．（用題中所給字母表示）．②小球初速度的值為v0＝m/s．課后練習1．關于平拋運動，下列說法中正確的是（）A．平拋運動是一種變加速運動B．做平拋運動的物體加速度隨時間逐漸增大C．做平拋運動的物體每秒內速度增量相等D．做平拋運動的物體每秒內位移增量相等2．從離地面h高處投出A、B、C三個小球，A球自由下落，B球以速度v水平拋出，C球以速度2v水平拋出，則它們落地時間tA、tB、tC的關系是（）A．tA＜tB＜tCB．tA＞tB＞tCC．tA＜tB＝tCD．tA＝tB＝tC3．如圖8所示，在光滑的水平面上有一小球A以初速度v0運動，同時刻在它的正上方有一小球B以初速度v0水平拋出，并落于C點，忽略空氣阻力，則（）A．小球A先到達C點B．小球B先到達C點C．兩球同時到達C點D．無法確定將一物體從某一高度以初速度v0水平拋出，圖8落地時速度為v，則該物體在空中運動的時間為（不計空氣阻力）（）圖8A．（v－v0）/gB．（v＋v0）/gC．eq\r(v2－v\o\al(2,0))/gD．eq\r(v\o\al(2,0)＋v2)/g5．將一個物體以初速度v0水平拋出，經過時間t其豎直方向的位移大小與水平方向的位移大小相等，那么t為（）A．eq\f(v0,g)B．eq\f(2v0,g)C．eq\f(v0,2g)D．eq\f(\r(2)v0,g)圖96．如圖9所示，在同一豎直面內，小球a、b從高度不同的兩點，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點．若不計空氣阻力，下列關系式正確的是（）圖9A．ta＞tb，va＜vbB．ta＞tb，va＞vbC．ta＜tb，va＜vbD．ta＜tb，va＞vb7．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平拋球，結果球劃著一條弧線飛到小桶的右側（如圖10所示）．不計空氣阻力，為了能把小球拋進小桶中，則下次再水平拋球時，他可能作出的調整為（）圖10A．減小初速度，拋出點高度不變B．增大初速度，拋出點高度不變圖10C．初速度大小不變，降低拋出點高度D．初速度大小不變，提高拋出點高度8．平拋一物體，當拋出1s后它的速度與水平方向成45°角，落地時速度方向與水平方向成60°角，重力加速度g＝10m/s2，則下列說法中正確的是（）A．初速度為10m/sB．落地速度為10eq\r(3)m/sC．開始拋出時距地面的高度為25mD．水平射程為20m9．如圖11所示，從傾角為θ的斜面上某點先、后將同一小球以不同的初速度水平拋出，小球均落在斜面上．當拋出的速度為v1時，小球到達斜面時速度方向與斜面的夾角為α1；當拋出速度為v2時，小球到達斜面時速度方向與斜面的夾角為α2，則（）圖11A．當v1＞v2時，α1＞α2B．當v1＞v2時，α1＜α2圖11C．無論v1、v2關系如何，均有α1＝α2D．α1、α2的關系與斜面傾角θ有關圖1210．如圖12所示，以9．8m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為30°的斜面上，這段飛行所用的時間為（g取9．8m/s2）（）圖12A．eq\f(\r(2),3)sB．eq\f(2\r(2),3)sC．eq\r(3)sD．2s11．（1）下面是通過描點法畫小球平拋運動軌跡的一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上________．A．通過調節(jié)使斜槽的末端切線保持水平B．每次釋放小球的位置必須相同C．記錄小球位置用的凹槽每次必須嚴格等距離下降圖13D．每次必須由靜止釋放小球圖13E．小球運動時不應與木板上的白紙相接觸F．將小球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線（2）在“研究平拋物體的運動”的實驗中，得到的軌跡如圖13所示，其中O點為平拋運動的起點．根據(jù)平拋運動的規(guī)律及圖中給出的數(shù)據(jù)，可計算出小球平拋的初速度v0＝________m/s．（g取9．8m/s2）12．某同學采用如圖14甲所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗．（1）實驗時下列哪些操作是必須的________（填序號）．①將斜槽軌道的末端調成水平圖14②用天平稱出小球的質量圖14③每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動（2）實驗時此同學忘記在白紙上記錄小球拋出點的位置，于是他根據(jù)實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為Δx＝20．00cm的三點A、B、C，如圖乙所示，其中相鄰兩點間的豎直距離分別為y1＝10．00cm，y2＝20．00cm．小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計算出小球初速度v0＝________m/s．（g取10m/s2）13．如圖15所示，一小球從平臺上水平拋出，恰好落在平臺前一傾角為α＝53°的斜面頂端