新高考物理一輪復(fù)習提升練習導(dǎo)學(xué)案第16講 拋體運動規(guī)律（原卷版）

第16講拋體運動規(guī)律第16講拋體運動規(guī)律學(xué)習目標學(xué)習目標明確目標確定方向1.掌握平拋運動的特點和性質(zhì).2.理解斜拋運動和類平拋運動規(guī)律3.能用平拋運動解決實際問題 【知識回歸】回歸課本夯實基礎(chǔ)第一部分基礎(chǔ)知識梳理一平拋運動1.定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，物體只在重力作用下的運動。2.性質(zhì)：平拋運動是加速度為g的勻變速曲線運動，運動軌跡是拋物線。3.研究方法：運動的合成與分解(1)水平方向：勻速直線運動；(2)豎直方向：自由落體運動。4.基本規(guī)律以拋出點O為坐標原點，以初速度v0方向(水平方向)為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向。(1)位移關(guān)系(2)速度關(guān)系二、斜拋運動1.定義：將物體以初速度v0斜向上方或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運動。2.性質(zhì)：斜拋運動是加速度為g的勻變速曲線運動，運動軌跡是拋物線。3.研究方法：運動的合成與分解(1)水平方向：勻速直線運動；(2)豎直方向：勻變速直線運動。4.基本規(guī)律(以斜上拋運動為例，如圖所示)(1)水平方向：v0x＝v0cos__θ，F(xiàn)合x＝0；(2)豎直方向：v0y＝v0sin__θ，F(xiàn)合y＝mg。三、類平拋運動問題分析類平拋運動問題分析1．受力特點物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直。2．運動特點在初速度v0方向做勻速直線運動，在合外力方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度a＝eq\f(F合,m)。第二部分重難點辨析一、平拋運動的有用的結(jié)論1．飛行時間t＝eq\r(\f(2h,g))，飛行時間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)。2．水平射程x＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素無關(guān)。3．落地速度SKIPIF1<0，以θ表示落地時速度與x軸正方向間的夾角，有tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(\r(2gh),v0)，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)。4．速度改變量因為平拋運動的加速度為恒定的重力加速度g，所以做平拋運動的物體在任意相等時間間隔Δt內(nèi)的速度改變量Δv＝gΔt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示。5．兩個重要推論(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任一時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖甲中A點和B點所示。(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任一時刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為θ，位移與水平方向的夾角為α，則tanθ＝2tanα，如圖乙所示。二斜面上的平拋規(guī)律1垂直斜面：如圖所示方法：分解速度vx＝v0vy＝gttanθ＝eq\f(v0,vy)＝eq\f(v0,gt)可求得t＝eq\f(v0,gtanθ)2順著斜面的平拋運動如圖所示方法：分解位移x＝v0ty＝eq\f(1,2)gt2tanθ＝eq\f(y,x)可求得t＝eq\f(2v0tanθ,g)3對著豎直墻壁的平拋運動如圖所示，水平初速度v0不同時，雖然落點不同，但水平位移相同。運動時間為t＝eq\f(d,v0)。4半圓內(nèi)的平拋運動如圖所示，由半徑和幾何關(guān)系制約時間t：h＝eq\f(1,2)gt2R±eq\r(R2－h(huán)2)＝v0t聯(lián)立兩方程可求t?！镜淅治觥烤x例題提高素養(yǎng)【例1】．2022年北京冬奧會高山滑雪項目是從高山上向山下以滑雪板、滑雪鞋、固定器和滑雪杖為主要用具的競技運動。如圖為某次訓(xùn)練中，運動員（可視為質(zhì)點）從水平平臺上以20m/s的速度沖向夾角為SKIPIF1<0的傾斜雪道面，落點仍在該斜面上，忽略空氣阻力，重力加速度取SKIPIF1<0，則運動員距雪道面的最遠距離約為（）A．5.1m B．10.2m C．14.1m D．21.1m【例2】．．從高SKIPIF1<0處的點A先后水平拋出兩個小球1和2，球1與地面碰撞一次后，恰好越過位于水平地面上高為h的豎直擋板，然后落在水平地面上的D點，碰前碰后的速度水平方向不變，豎直方向等大反向。球2恰好越過擋板也落在D點，忽略空氣阻力。擋板的高度h為（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【例3】．樹上的蘋果成熟了，站在地面上的小孩拋擲石子擊落蘋果。如圖所示，已知小孩拋出石子的位置離地高為1.25m，與蘋果的水平距離為1.2m。石子與蘋果的飛行軌跡在同一豎直面內(nèi)，取SKIPIF1<0，不計空氣阻力，（SKIPIF1<0）。（1）小孩斜向上拋出第一顆石子，石子到達最高點時恰好擊中樹上離地2.05m高的一個蘋果，求：①速度大?、谑颖粧伋鰰r的速度與水平方向的夾角；（2）若（1）問中被擊中的蘋果自由落下，小孩看到蘋果開始下落后，經(jīng)過短暫的反應(yīng)時間，將第二顆石子水平拋出，為了能在落地前擊中蘋果，求反應(yīng)時間的最大值?！纠?】10．如圖所示，直角坐標系SKIPIF1<0的SKIPIF1<0軸水平向右、y軸豎直向下，一擋板的曲線形狀滿足方程SKIPIF1<0，現(xiàn)從坐標原點以速率SKIPIF1<0豎直向上拋出小球甲，經(jīng)過時間SKIPIF1<0返回到坐標原點，再從坐標原點以速率SKIPIF1<0水平向右拋出小球乙，經(jīng)過一段時間SKIPIF1<0落到擋板上，不計空氣阻力，重力加速度g取SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0為（）A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：6【鞏固練習】舉一反三提高能力1．“飛鏢”是一項深受人們喜愛的運動，鏢靶如圖所示，一同學(xué)練習投鏢，若他每次出手都是將飛鏢水平投出，飛鏢在空中運動可視為平拋運動，設(shè)飛鏢射出時離地高度為h，飛鏢射出時離鏢靶水平距離s，飛鏢射出速度為SKIPIF1<0，某次飛鏢投在了靶心的正下方某處，該同學(xué)下次打靶時做出調(diào)整只改變一個量，可讓飛鏢投中靶心的是（）A．適當減小h B．適當減小SKIPIF1<0 C．適當增大s D．適當增大SKIPIF1<02．如圖所示為某同學(xué)拍攝的空中的水柱照片，在照片上取高度差為SKIPIF1<0的A、B兩點，已知A、B兩點的切線方向與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，照片縮小的比例尺為1∶40，不計空氣阻力，重力加速度取SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．水流的水平分速度為SKIPIF1<0 B．B點水流的速度大小為SKIPIF1<0C．水流從A點到B點的時間為SKIPIF1<0 D．A點到B點的距離為SKIPIF1<03．如圖，在一個足夠長的斜面上，有很多個臺階，每一個臺階高均為SKIPIF1<0，寬均為SKIPIF1<0，從上到下將臺階標記為第1、第2、第3……號臺階?，F(xiàn)在從第一號臺階末端沿水平方向拋出一個小球，拋出的初速度為SKIPIF1<0，小球在空中運動的軌跡平面與過拋出點的臺階縱切面在同一個豎直平面內(nèi)，不計空氣阻力，小球第一次將落在第n號臺階上。則SKIPIF1<0（）A．17 B．18 C．19 D．204．A、B、C、D四個小球分別從不同的高度以不同的初速度水平拋出。根據(jù)下表中的小球的瞬時速度與豎直方向之間的夾角最大的是（）小球ABCD高度h/m551010初速度SKIPIF1<0510510A．A B．B C．C D．D5．如圖所示，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0是傾角均為30°的兩斜面，某同學(xué)（可看成質(zhì)點）從斜面上A點分別以速度SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0沿水平方向跳出，分別落在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三點，落地時速度分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。該同學(xué)受到的空氣阻力忽略不計，已知重力加速度為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的方向和SKIPIF1<0方向間的夾角不同B．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的方向和SKIPIF1<0方向間的夾角相同C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<06．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，離地一定高度的樹上掛有一個蘋果，地面上玩具手槍的槍口對準蘋果。某時刻蘋果從O點自由下落，同時玩具子彈也從槍口P以一定初速度射出，子彈運動一段時間后到達最高點Q，而蘋果也下落到M點，最后子彈在N點“擊中”蘋果。若子彈和蘋果都看成質(zhì)點，不計空氣阻力。下列說法正確的是（

）A．子彈到達最高點的速度為0B．PQ的豎直高度等于OM的距離C．子彈“擊中”蘋果時豎直方向的分速度大于蘋果下落的速度D．子彈從P運動到Q的過程中速度變化量的方向始終豎直向上7．2022年2月15日，蘇翊鳴在北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺比賽中奪得冠軍，成為首位贏得冬奧會單板滑雪金牌的中國運動員。大跳臺主要由助滑道，起跳臺和著陸坡組成，如圖所示，運動員在助滑道下滑后在起跳臺起跳，在空中做拋體運動后落在著陸坡上。某次比賽蘇翊鳴在距離起跳點34m高處從靜止下滑，在空中最高點時距起跳點12.8m，在空中飛躍的總時間為4s，已知起跳臺斜面傾角為37°，蘇翊鳴的質(zhì)量為70kg，不考慮空氣阻力，g取10m/s2，以下說法正確的是（）A．起跳速度為16m/s B．在最高點速度為0C．下滑過程機械能守恒 D．從下滑到著陸重力做功35000J8從P點水平拋出一個小球，小球運動到A點和B點時，重力的瞬時功率之比為1∶2，若P、A連線與水平方向夾角為SKIPIF1<0，A、B連線與水平方向夾角為SKIPIF1<0，不計空氣阻力，則SKIPIF1<0為（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<09．二戰(zhàn)時盟軍對敵人大壩的攻擊所用的沃利斯跳彈利用了打水漂的原理。將打水漂的每一次彈跳簡化為一塊石片斜拋運動，石片每次與水作用后水平方向的速度大小保留0.8倍且方向不變豎直方向速度反向并保留原豎直方向速度大小的0.96倍，且石片入水時的速度與水平方向間的夾角超過SKIPIF1<0，石片就會沉入水中。某人從距水面SKIPIF1<0高處以SKIPIF1<0的速度水平拋出石片，不計空氣阻力，取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0，則石片可以大致形成的水漂個數(shù)為（石片能從水面跳出一次計一個水漂）（）A．7 B．10 C．11 D．21多選10．極限運動員想駕駛摩托車以30m/s的水平初速度做飛越河谷表演，河谷的尺寸如圖所示。關(guān)于摩托車能否越過該河谷的說法正確的是（

）A．由于摩托車質(zhì)量較大，空氣阻力影響較小，摩托車的運動可以看做平拋運動B．根據(jù)圖中的尺寸，摩托車能夠飛躍河谷C．根據(jù)圖中的尺寸，摩托車不能飛躍河谷D．根據(jù)圖中的尺寸，不能完全確定摩托車是否能飛躍河谷多選11．2023年WTT世界乒聯(lián)新加坡大滿貫賽于3月19日晩落下帷幕，中國乒乓隊再次創(chuàng)造了包攬5金的輝煌，孫穎莎成就了三冠王。如圖所示，球網(wǎng)位于球臺的中間位置，球臺的左、右邊界分別記為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，邊界SKIPIF1<0中點SKIPIF1<0正上方SKIPIF1<0處為SKIPIF1<0點。某次孫穎莎將球從SKIPIF1<0點垂直于SKIPIF1<0水平向右擊出，恰好經(jīng)過網(wǎng)上邊沿的SKIPIF1<0點后落在球臺上SKIPIF1<0點，不計空氣阻力。已知網(wǎng)高為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0之間的距離為SKIPIF1<0，重力加速度為SKIPIF1<0。以下說法正確的是（）A．乒乓球被擊出時的初速度大小為SKIPIF1<0B．球的落點SKIPIF1<0與擊出點SKIPIF1<0之間的水平距離為SKIPIF1<0C．球在落點SKIPIF1<0處的速度方向與水平方向夾角的正切值為SKIPIF1<0D．若只限定在b點水平擊出，球的初速度只有不大于SKIPIF1<0，才會落在對方臺面上多選12．如圖所示為滑雪運動賽道的簡化示意圖，甲、乙兩運動員分別從AB曲面（可視為光滑）上的M、N兩點（圖中未畫出）由靜止滑下，到達B點后，分別以速度v1、v2水平飛出。甲經(jīng)t1后落到斜坡滑道上C點，乙經(jīng)t2后落到斜坡滑道上D點。已知O在B的正下方，斜坡滑道OD足夠長且傾角為SKIPIF1<0，不計空氣阻力，兩運動員均可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A．M點的高度低于N點的高度B．甲、乙分別落在C、D兩點時的速度方向與OD間的夾角相等C．若測得OC＝CD，一定有SKIPIF1<0D．若測得2BC＞BD，則有可能OC＝CD多選13．如圖所示，一同學(xué)在A點將籃球斜向上拋出，速度大小為SKIPIF1<0，與水平方向所成的角度為SKIPIF1<0，籃球垂直打在豎直籃板上的S點反向彈出后，落在B點速度大小為SKIPIF1<0，與水平方向的夾角為SKIPIF1<0（未標出），已知籃球從A點到