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2020年高考物理素养提升专题03 约束条件下的平抛运动(解析版)

2020年高考物理素养提升专题03 约束条件下的平抛运动(解析版)
2020年高考物理素养提升专题03 约束条件下的平抛运动(解析版)

素养提升微突破03 约束条件下的平抛运动

——用理想模型解决实际生活问题

平抛运动

体育运动中许多运动都可简化为平抛运动模型,在分析此类问题时一定要注意从实际出发,寻找一些临界点,画出物体运动的草图,找出临界条件,并由此分析出临界条件所对应的运动特征,进而列出符合临界条件的物理方程,并恰当运用数学知识求解临界与极值问题。平抛运动的研究体现了物理学科的科学思维素养。

【2017·新课标全国Ⅰ卷】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,速度大的球先过球网,即同样的时间速度大的球水平位移大,或者同样的水平距离速度大的球用时少,故C正确,ABD错误。

【素养解读】重点要理解题意,本题考查平抛运动水平方向的运动规律。理论知识简单,难在由题意分析出水平方向运动的特点。本题体现了物理视角解决实际问题的学科素养。

一、圆周约束

在半圆内的平抛运动(如图),由半径和几何关系制约时间t :

2

2

1gt h =

t v h R R 022=-+

联立两方程可求t 。

【典例1】【2019·湖南省衡阳市三模】如图所示,地面上固定有一半径为R 的半圆形凹槽,O 为圆心、AB

为水平直径,现将小球(可视为质点)从

A 处以初速度v 1水平抛出后恰好落到D 点:若将该小球从A 处以初速度v 2水平抛出后恰好落到C 点,C 、D 两点等高,OC 与水平方向的夹角θ=60°,不计空气阻力,则下列说法正确的是

A .v 1:v 2=1:4

B .小球从开始运动到落到凹槽上的过程中,其两次的动量变化量相同

C .小球落在凹槽上时,其两次的重力的瞬时功率不同

D .小球落到C 点时,速度方向可能与该处凹槽切面垂直 【答案】B

【解析】过C 与D 分别做AB 的垂线,交AB 分别与M 点与N 点,如图:

则OM =ON =R ·cos60°=0.5R ;所以AM =0.5R ,AN =1.5R ;由于C 与D 点的高度是相等的,由:h =12

gt 2

可知二者运动的时间是相等的。由水平方向的位移为:x =v 0t ,可得

121

3

v v =,故A 错误;它们速度的变

化量:△v=gt,二者运动的时间是相等的,则它们速度的变化量也相等,根据P=mv可知动量变化量相等。故B正确;两次的位移分别为:AD和AC,显然AC≠2AD,所以前后两次的平均速度之比不等于1:2,故C错误;球落到C点时,若速度方向与该处凹槽切面垂直则速度方向为OC,O点应为AM的中点,显然不是,故D错误。

【素养解读】本题主要考查平抛运动的基本知识,借助于几何知识确定位移关系,进而求的最终结果。体现了运动观念,结合数学知识的分析综合科学思维。

二、竖直平面约束

对着竖直墙壁、圆筒等平抛,水平初速度v0不同,水平位移相同,但落点不同;还有可能水平位移也不同,下落高度根据实际情景变化,求出速度范围。

【典例2】【2019·洛阳联考】如图所示,窗子上、下沿间的高度H=1.6 m,墙的厚度d=0.4 m,某人在离墙壁距离L=1.4 m、距窗子上沿h=0.2 m处的P点,将可视为质点的小物体以速度大小为v水平抛出,小物体直接穿过窗口并落在水平地面上,取g=10 m/s2。则v的取值范围是

A.v>7 m/s B.v<2.3 m/s

C.3 m/s

【答案】C

【解析】小物体做平抛运动,恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。此时有L=v max t,h=1

2

gt2,代入数据

解得v max=7 m/s,恰好擦着窗口下沿左侧穿出时速度v最小,则有L+d=v min t′,H+h=1

2

gt′2,代入数

据解得v min=3 m/s,故v的取值范围是3 m/s

【素养解读】本题平抛运动受多重约束,需要把实际生活情境,抽象出单一的运动情境,分析出实际运动的水平位移和竖直位移,体现了运动观念解决实际问题的学科素养。

三、挡板约束

在常见的击球运动中(如排球、乒乓球、网球等),球触网、擦网、压线、出界等等的约束,需要根据

实际情况分析列物理方程求解。

【典例3】【2019·济南模拟】如图所示,排球场总长为18 m ,设球网高度为 2 m ,运动员站在网前3 m 处正

对球网跳起将球水平击出,球大小不计,取重力加速度g =10 m/s 2。 (1)若击球高度为2.5 m ,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围; (2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是出界? 【答案】(1)310 m/s

m

【解析】(1)球被水平击出后,做平抛运动,如图所示,

若正好压在底线上,则球在空中的飞行时间 t 1=

2h 0g =12

s 由此得球出界的临界速度 v 1=x 1

t 1

=12 2 m/s

若球恰好触网,则球在网上方运动的时间 t 202()h H g

-=1

10 s

得球触网的临界速度v 2=x 2

t 2

=310 m/s

要使球既不触网又不出界,水平击球速度v 的取值范围为 310 m/s

(2)设击球点的高度为h ,当h 较小时,击球速度过大会出界,击球速度过小又会触网,临界情况是球刚好擦网而过,落地时又恰好压在底线上,则有

x 1

2h g

=2

2()h H g

-

得h =H 1-???

?x 2x 1

2=32

15 m

即击球高度为32

15

m 时,球不是触网就是出界。

【素养解读】排球运动在实战中复杂多变,这里提取出理想化的基本情况,通过分析求解,能够对运动员

和教练员提供技术数据支撑,是理论联系实际的重要体现。

四、斜面上的约束

①顺着斜面平抛(如图)

方法:分解位移 x =v 0t ,221gt y =,x y =θtan

可求得g

v t θ

tan 20=

。 ②对着斜面平抛(如图)

方法:分解速度 v x =v 0,v y =gt ,0

tan v gt v v x

y =

=

θ 可求得g

v t θ

tan 0=

。 【典例4】如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并

刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h =0.8 m ,重力加速度取g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计空气阻力,求:

(1)小球水平抛出时的初速度大小v 0; (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x ;

(3)若斜面顶端高H =20.8 m ,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端? 【答案】(1)3 m/s (2)1.2 m (3)2.4 s

【解析】(1)由题意可知,小球落到斜面顶端并刚好沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,如图

所示,

v y =v 0tan 53°,v y 2=2gh

代入数据得v y =4 m/s ,v 0=3 m/s. (2)由v y =gt 1得t 1=0.4 s x =v 0t 1=3×0.4 m =1.2 m

(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度 a =mg sin 53°m

=8 m/s 2

在斜面顶端时的速度v =v 0 2+v y 2=5 m/s

H sin 53°

=vt 2+12

at 2 2

代入数据,解得t 2=2 s 或t 2′=-14

3

s(舍去) 所以t =t 1+t 2=2.4 s.

【素养解读】斜面约束实际上确定了末速度与初速度的方向关系,根据运动的合成与分解列方程求解,是

物理观念中运动观念这一素养的灵活体现。

1.【2018·嘉兴市期末】如图所示,水平实验台A端固定,B端左右可调,将弹簧左端与实验平台固定,右端有一可视为质点、质量为2 kg的滑块紧靠弹簧(未与弹簧连接),弹簧压缩量不同时,将滑块弹出去的速度不同。圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因数为0.4的粗糙水平地面相切于D点。AB段最长时,

B、C两点水平距离x BC=0.9 m,实验平台距地面高度h=0.53 m,圆弧半径R=0.4 m,θ=37°,已知sin

37°=0.6,cos 37°=0.8。完成下列问题:(g取10 m/s2,不计空气阻力)

(1)轨道末端AB段不缩短,压缩弹簧后将滑块弹出,滑块经过B点速度v B=3 m/s,求落到C点时的速度

与水平方向的夹角;

(2)滑块沿着圆弧轨道运动后能在DE上继续滑行2 m,求滑块在圆弧轨道上对D点的压力大小;

(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB段缩短,滑块弹出后恰好无碰撞地从C点进入圆弧轨道,求滑块从平

台飞出的初速度大小以及AB段缩短的距离.

2.(多选)如图所示,水平面内放置一个直径d=1 m,高h=1 m的无盖薄油桶,沿油桶直径距左桶壁s=2 m 处的正上方有一点P,P点的高度H=3 m,从P点沿直径方向水平抛出一小球,不考虑小球的反弹,下列说法正确的是(取g=10 m/s2)

A.15m/s

10

2

m/s时,小球击中油桶的内壁

B.15m/s

10

2

m/s时,小球击中油桶的下底

C.2

15

3

v10m/s时,小球击中油桶外壁

D.若P点的高度变为1.8 m,则小球无论初速度多大,均不能落在桶底(桶边沿除外)

3.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h 。不计空气的作用,重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是

A.L 12g

6h <v <L 1g

6h

B.L 14g

h <v <(4L 21+L 2

2)g

6h

C.L 12

g 6h <v <12

(4L 21+L 2

2)g

6h

D.L 14

g h <v <12

(4L 21+L 2

2)g

6h

4.【2019·云南曲靖月考】如图所示,一固定斜面倾角为θ,将小球A 从斜面顶端以速率0v 水平向右拋出,击中了斜面上的P 点;将小球B 从空中某点以相同速率0v 水平向左拋出,恰好垂直斜面击中Q 点。不计空气阻力,重力加速度为g ,下列说法正确的是

A .若小球A 在击中P 点时速度方向与水平方向所夹锐角为?,则tan 2tan θ?=

B .若小球A 在击中P 点时速度方向与水平方向所夹锐角为?,则tan 2tan ?θ=

C .小球A 、B 在空中运动的时间比为22tan :1θ

D .小球A 、B 在空中运动的时间比为2tan :1θ

1.(1)45° (2)100 N (3)4 m/s 0.3 m

【解析】(1)根据题意,C 点到地面高度h C =R -R cos 37°=0.08 m ,从B 点到C 点,滑块做平抛运动,根据平抛运动规律: h -h C =1

2

gt 2,则t =0.3 s

飞到C 点时竖直方向的速度v y =gt =3 m/s , 因此tan γ=v y

v B

=1

即落到圆弧C 点时,滑块速度与水平方向夹角为45° (2)滑块在DE 段做匀减速直线运动,加速度大小a =F f

m =μg

根据0-v D 2=-2ax , 联立得v D =4 m/s

在圆弧轨道最低处F N -mg =m v D 2R

则F N =100 N ,由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力大小为100 N

(3)滑块飞出恰好无碰撞地从C 点进入圆弧轨道,说明滑块落到C 点时的速度方向正好沿着轨道该处的切线方向,即tan α=v y ′v 0′

由于高度没变,所以v y ′=v y =3 m/s ,α=37°,

因此v 0′=4 m/s

对应的水平位移为x ′=v 0′t =1.2 m ,

所以AB 段缩短的距离应该是Δx AB =x ′-x BC =0.3 m 2.ACD 【解析】

小球落在A 点时,12

153

2v H g

=

=

m/s ,当小球落在D 点时,2102(-)v H h g = m/s ,当小球落

在B 点时,3152v H g

=

=m/s ,当小球落在C 点时,13

102

2()

v H h g

=

=

-m/s ,选项A 、C 正确,B 错误;若P 点的高度变为H 0,轨迹同时过D 点和B 点,则此时的初速度'002()

2v H h H g

g

==

-,

解得H 0=1.8 m ,v ′=5 m/s ,在此高度上初速度大于5 m/s ,小球落在油桶右侧内壁上,当速度小于5 m/s 时,小球至多落在油桶左侧外壁,选项D 正确。 3.D

【解析】发射机无论向哪个方向水平发射,乒乓球都做平抛运动。当速度v 最小时,球沿中线恰好过网,有: 3h -h =gt 21

2①

L 1

2

=v 1t 1② 联立①②得v 1=

L 1

4

g h

当速度最大时,球斜向右侧台面两个角发射,有 12

4L 21+L 22=v 2t 2③ 3h =12gt 22④

联立③④得

v 2=

12(4L 21+L 2

2)g

6h

所以使乒乓球落到球网右侧台面上,v 的最大取值范围为 L 14g h <v <12(4L 21+L 2

2)g

6h

,选项D 正确。

4.BC

【解析】AB 、由题图可知,斜面的倾角θ等于小球A 落在斜面上时的位移与水平方向的夹角,则有2

012tan gt

v t

θ=;小球A 在击中P 点时速度方向与水平方向所夹锐角为?,则有0

tan gt v ?=,联立可得tan 2tan ?θ=,故选项A 错误,B 正确;CD 、设小球A 在空中运动的时间为1t ,小球B 在空中运动的时间为2t ,则由平抛运动的规律可得211010

12tan 2gt gt v t v θ==,02tan v gt θ=,则有2

122tan 1

t t θ=,故选项C 正确,D 错误。

高一物理平抛运动常见题型及应用专题

平抛运动常见题型及应用专题 (一)平抛运动的基础知识 1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。 2. 特点: (1)平抛运动是一个同时经历水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 (2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为c bx ax y ++=2。 (3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度g a =恒定,所以竖直方向上在相等的时间内相邻的位移的高度之比为5:3:1::321=s s s …竖直方向上在相等的时间内相邻的位移之差是一个恒量2gT s s s s I II II III =-=-。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为?)方向和位移方向(与水平方向之间的夹角是θ)是不相同的,其关系式θ?tan 2tan =(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 3. 平抛运动的规律 描绘平抛运动的物理量有0v 、y v 、v 、x 、y 、s 、?、t ,已知这八个物理量中的 (二)平抛运动的常见问题及求解思路 关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆周运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。 1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 [例1] 如图1对面比A 处低h

解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 s s g h t 5.010 25.122=?== 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 s m s m t x v /10/5 .050=== 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为?30 A. s 33解析:斜面垂直、y v y y x v v = θtan 所以s m s m v v v x y /38.9/3 18 .930tan tan 0==? == θ 根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出 gt v y = 所以s g v t y 38 .93 8.9== = 所以答案为C 。 3. 从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”) [例3] 在倾角为α的斜面上的P 点,以水平速度0v 向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上

2021高考物理专题--平抛运动(学生版)

2020年高考物理备考微专题精准突破 专题2.2 平抛运动 【专题诠释】 1.飞行时间 由t =2h g 知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关. 2.水平射程 x =v 0t =v 02h g ,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关. 3.落地速度 v =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与水平正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2gh v 0 ,落地速度与初速度v 0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 =g Δt 是相同的,方向恒为竖直向下,如图所示. 5.两个重要推论 (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的中点,如图所示,即x B =x A 2 . 推导: ???tan θ=y A x A -x B tan θ=v y v 0=2y A x A →x B =x A 2 (2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处,有 tan θ =2tan α.

推导: ???tan θ=v y v 0=gt v 0tan α=y x =gt 2v 0 →tan θ=2tan α 【高考领航】 【2019·新课标全国Ⅱ卷】如图(a ),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的 速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v 表示他在竖直 方向的速度,其v –t 图像如图(b )所示,t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻。则( ) A .第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B .第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C .第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D .竖直方向速度大小为v 1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【2018·新课标全国III 卷】在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v 和2 v 的速度沿同一方向水平抛出,两 球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( ) A .2倍 B .4倍 C .6倍 D .8倍 【2017·新课标全国Ⅰ卷】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 .速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 【2017·江苏卷】如图所示,A 、B 两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t 在空中相遇,若两球的抛出 速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )

高中物理平抛运动试题整理

平抛运动 ⑴平抛定义:抛出的物体只受力作用下的运动。 ⑵平抛运动性质:是加速度恒为的曲线运动。 ⑶平抛运动公式: 水平方向运动V x= X= t= 竖直方向运动V y= y= t= V合= S合= 1.决定一个平抛运动的总时间的因素() A 抛出时的初速度 B 抛出时的竖直高度 C 抛出时的竖直高度和初速度 D 与做平抛运动物体的质量有关 2、一个物体以初速度V0水平抛出,经时间t,其竖直方向速度大小与V0大小相等,那么t 为() A V0/g B 2V0/g C V0/2g D 2V0/g 3、关于平抛运动,下列说法正确的是() A 是匀变速运动 B 是变加速运动 C 任意两段时间的速度变化量的方向相同 D 任意相等时间内的速度变化量相等 4、物体以初速度V0水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是( ) A 1∶1 B 2 ∶1 C 3∶1D4∶1 5、做平抛运动的物体:() A、速度保持不变 B、加速度保持不变 C、水平方向的速度逐渐增大 D、竖直方向的速度保持不变 6、关于物体的运动,下列说法中正确的是() A、当加速度恒定不变时,物体做直线运动 B、当初速度为零时,物体一定做直线运动 C、当初速度和加速度不在同一直线上时,物体一定做曲线运动 D、当加速度的方向与初速度方向垂直时,物体一定做圆周运动 7、下面说法中正确的是() A、曲线运动一定是变速运动 B、平抛运动是匀速运动 C、匀速圆周运动是匀速运动 D、只有变力才能使物体做曲线运动 8、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A、物体的高度和所受重力 B、物体的高度和初速度 C、物体所受的重力和初速度 D、物体所受的重力、高度和初速度 1.关于平抛运动,下列说法中正确的是 A.平抛运动是匀变速运动 B.做平抛运动的物体在任何相等时间内的速度的变化量都相等 C.可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D.落地的时间和速度只与抛出点的高度有关 2.飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,某时刻让A球落下,相隔1s又让B球落下,不计空气阻力,在以后的运动中,关于A球与B 球的相对位置关系,正确的是 A.A 球在B球的前下方,两球间的距离保持不变 B.A 球在B球的后下方,两球间的距离逐渐增大 C.A 球在B球的正下方,两球间的距离保持不变 D.A 球在B球的正下方,两球间的距离逐渐增大

高三物理一轮复习专题训练:专题《抛体运动》

第2讲抛体运动 一、单项选择题 1.(汕头市金山中学2014届高三期中)在同一水平直线上的两位置沿水平方向分别抛出两小球A和B,其运动轨迹如图K4-2-1所示,不计空气阻力.要两球在空中相碰,则() 图K4-2-1 A.球先抛出 B.球先抛出 C.两球同时抛出 D.两球质量相等 2.如图K4-2-2所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(取g=10 m/s2)() 图K4-2-2 A.0.5 m/s B.2 m/s C.10 m/s D.20 m/s

3.(北京市第四十四中学2014届高三期中)一个物体以初速度v 0水平抛出,经过时间t 时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t 为( ) A.v 0g B.2v 0g C.v 02g D.2v 0g 4.如图K4-2-3所示的是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动 的闪光照片.如果图中每个方格的边长l 表示的实际距离和闪光频率f 均为已知量,那么在小球的质量m 、平抛的初速度大小v 0、小球通过P 点时的速度大小v 和当地的重力加速度值g 这四个未知量中,利用上述已知量和图中信息( ) 图K4-2-3 A .可以计算出m 、v 0和v B .可以计算出v 、v 0和g C .只能计算出v 0和v D .只能计算出v 0和g 5.在地球表面某高度处以一定的初速度水平抛出一个小球,水平射程为x ,在另一星球表面以相同的水平速度抛出该小球,需将高度降低一半才可以获得相同的水平射程.忽略一 切阻力.设地球表面重力加速度为g ,该星球表面重力加速度为g ′,则g g ′ 为( ) A.12 B.2 2 C. 2 D .2 6.如图K4-2-4所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )

高中物理平抛运动专题讲解

要点诠释: 1、平抛运动的条件和性质 (1)条件:物体只受重力作用,具有水平方向的初速度v 0。 (2)性质:加速度恒定a g =,竖直向下,是匀变速曲线运动。 2、平抛运动的规律 规律:(按水平和竖直两个方向分解可得) 水平方向:不受外力,以v 0为速度的匀速直线运动,x v t v v x ==00, 竖直方向:竖直方向只受重力且初速度为零,做自由落体运动,y gt v gt y = =12 2, 合速度:大小:22y x v v v +=即v v gt =+022(), 方向:v 与水平方向夹角为0 gt tan a v =, 合位移:大小:22y x S +=即S v t gt =+()()022212 , 方向:S 与水平方向夹角为02gt tan v θ= , 一个关系:θαtan tan 2= ,说明了经过一段时间后,物体位移的方向与该时刻合瞬时速度的方向不相同,速度的方向要陡一些。如图所示: 3、对平抛运动的研究 (1)平抛运动在空中的飞行时间 由竖直方向上的自由落体运动221gt y =可以得到时间g y t 2= 可见,平抛运动在空中的飞行时间由抛出点到落地点的竖直距离和该地的重力加速度决定,抛出点越高或者该地的重力加速度越小,抛体飞行的时间就越长,与抛出时的初速度大小无关。 (2)平抛运动的射程 由平抛运动的轨迹方程2202x v g y =可以写出其水平射程g y v x 20=

可见,在g 一定的情况下,平抛运动的射程与初速度成正比,与抛出点高度的平方根成正比,即抛出的速度越大、抛出点到落地点的高度越大时,射程也越大。 (3)平抛运动轨迹的研究 平抛运动的抛出速度越大时,抛物线的开口就越大。 类型一:对平抛运动特点的理解和应用 例1(多选)、关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( ) A .由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动 B .由于物体的速度方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动 C .物体运动时间只由抛出时的高度决定,与初速度无关 D .平抛运动的水平距离,由抛出点高度和初速度共同决定 【思路点拨】弄清楚平抛运动的受力特点和水平方向、竖直方向的具体运动情况,是回答问题的关键。 【答案】ACD 【解析】平抛运动受到恒定的重力作用,做匀变速曲线运动,选项A 正确;由平抛运动的规律知,物体运动时间是g y t 2= 只由抛出时的高度决定,与初速度无关,C 选项正确;平抛的水平距离g y v x 20=,可以看出抛出的速度越大、抛出点到落地点的竖直距离越大时,射程也越大,D 选项正确。 【总结升华】弄清楚平抛运动的受力特点和水平方向、竖直方向的具体运动情况,是回答问题的关键。 【变式1】(多选)在同一高处有两个小球同时开始运动,一个以水平初速抛出,另一个自由落下,在它们运动过程中的每一时刻,有( ) A. 加速度不同,速度相同 B. 加速度相同,速度不同 C. 下落的高度相同,位移不同 D. 下落的高度不同,位移不同 【答案】BC 【解析】平抛运动和自由落体运动的受力情况是相同的,它们的加速度是相同的;不同的是平抛运动同时参与了两个分运动,速度和位移分别是相应的两个分速度和分位移的合成,因此,经过相同的时间后它们的速度和位移是不同的。 类型二:用运动的合成和分解解决问题 例2、(2015 海拉尔二中期末考)如图所示,以9.8m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞 行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( ) A s B 、 3s C 、3 s D 、2s[来源 【答案】A

考点03 平抛运动与圆周运动-2018年高考物理二轮核心考点(解析版)

2018届高考二轮复习之核心考点系列之物理考点总动员【二轮精品】考点03 平抛运动与圆周运动 【命题意图】 考查平抛运动规律,摩擦力、向心力的来源、圆周运动的规律以及离心运动等知识点,意在考查考生对圆周运动知识的理解能力和综合分析能力。 【专题定位】 本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的曲线运动的问题.高考对本专题的考查以运动的组合为线索,进而从力和能的角度进行命题,题目情景新,过程复杂,具有一定的综合性.考查的主要内容有:①曲线运动的条件和运动的合成与分解;②平抛运动规律;③圆周运动规律;④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题;⑤应用万有引力定律解决天体运动问题;⑥带电粒子在电场中的类平抛运动问题;⑦带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题;⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等.用到的主要物理思想和方法有:运动的合成与分解思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效代替的思想方法等。 【考试方向】 高考对平抛运动与圆周运动知识的考查,命题多集中在考查平抛运动与圆周运动规律的应用及与生活、生产相联系的命题,多涉及有关物理量的临界和极限状态求解或考查有关平抛运动与圆周运动自身固有的特征物理量。竖直平面内的圆周运动结合能量知识命题,匀速圆周运动结合磁场相关知识命题是考试重点,历年均有相关选择题或计算题出现。 单独命题常以选择题的形式出现;与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。平抛运动的规律及其研究方法、近年考试的热点,且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题。圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年高考的热点,且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题,这样的题目往往难度较大。 【应考策略】 熟练掌握平抛、圆周运动的规律,对平抛运动和圆周运动的组合问题,要善于由转折点的速度进行突破;熟悉解决天体运动问题的两条思路;灵活应用运动的合成与分解的思想,解决带电粒子在电场中的类平抛运动问题;对带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题,掌握找圆心、求半径的方法。 【得分要点】 1. 对于平抛运动,考生需要知道以下几点: (1)解决平抛运动问题一般方法 解答平抛运动问题时,一般的方法是将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解,这样分解的优点是不用分解初速度,也不用分解加速度,即先求分速度、分位移,再求合速度、合位移;特别提醒:分解平抛运动的末速度往往成为解题的关键。

2008年高考物理一轮复习第23讲 平抛运动 抛体运动的规律

2008年高考物理一轮复习第23讲 平抛运动 抛体运动的规律 考点目标定向: 知识点拨: 1.平抛运动的轨迹为曲线(抛物线),可以把它分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动(直线运动)来解决。 2.能够推导和熟练运用平抛运动的规律,例如求分运动位移,任意时刻的速度,平抛时间,速度变化等等。 3.通过斜抛运动的分析加深理解曲线运动中力和运动的关系,掌握研究问题的方法。 备考训练: 1.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是 ( ) A .大小相等,方向相同 B .大小不等,方向不同 C .大小相等,方向不同 D .大小不等,方向相同 2.质点做平抛运动,从抛出开始计时,关于质点的运动情况,有 ( ) A .第1秒内、第2秒内、第3秒内…的水平方向的位移是相同的 B .第1秒内、第2秒内、第3秒内…的竖直方向的位移之比是1∶4∶9… C .第1秒内、第2秒内、第3秒内…的位移之比是1∶3∶5… D .第1秒内、第2秒内、第3秒内…的速度增加量是相同的 3.对平抛运动的物体,若g 已知,再给出下列哪组条件,可确定其初速度大小 ( ) A .水平位移 B .下落高度 C .落地时速度的大小和方向 D .落地时位移的大小和方向 4.如图所示,小球a 、b 的质量分别是m 和2m ,a 从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速下滑,b 从斜面等高处以初速度v 0平抛,比较a 、b 落地的运动过程有 ( ) A .所用的时间相同 B .a 、b 都做匀变速运动 C .落地前的速度相同 D .重力对a 、b 做的功相同 5.在距一堵竖直高墙前s 远处的高台上水平抛出A 、B 两球,若两球抛出的初速度v A >v B ,A 、B 两球分别打到高墙上a 、b 两点,则有 ( ) A .a 点在b 点的上方 B .a 点在b 点的下方 C .A 球打到a 点的速率一定大于B 球打到b 点的速率 D .A 球打到a 点的速率一定小于B 球打到b 点的速率 6.一个物体以初速度v 0水平抛出,落地时的速度大小为v ,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为 ( ) A . g v v 0- B .g v v 0+ C .g v v 202- D .g v v 20 2+ 7.一个小球水平抛1s 时的速度方向与水平方向夹角为45°,2m/s 10=g ,则下述正确的是( ) A .小球的初速度为10 m/s B .抛出后2 s 时,小球的速度大小为20 m/s C .抛出后2 s 时,小球的速度大小为m/s 510 D .小球2 s 时的位移大小是m 220 8.如图所示,从倾角为θ的斜面上的M 点水平抛出一个小球,小球的初速度为v 0,最后小球落在斜面上的N 点,则 ( )

高考物理第4节抛体运动的规律专题1

高考物理第4节抛体运动的规律专题1 2020.03 1,关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是 ( ) A.物体只受重力的作用,是a=g的匀变速运动 B.初速度越大,物体在空中运动的时间越长 C.物体落地时的水平位移与初速度无关D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关 2,下列有关运动的合成说法正确的是() A.合运动速度一定大于分运动的速度B.合运动的时间与两个分运动的时间是相等的 C.合速度的方向就是物体实际运动方向 D.由两个分速度的大小和方向就可以确定合速度的大小和方向 3,物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度v y(取向下为正)随时间变化的图线是( ) 4,从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间( ) A.速度大的时间长 B.速度小的时间长 C.落地时间-定相同D.由质量大小决定

5,研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是() A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平 C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨道是一条抛物线 6,关于运动的合成与分解,下列说法正确的是( ) A.两个直线运动的合运动一定是直线运动 B.两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C.两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 D.两个初速度为0的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动 7,如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在 A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的() A.直线p B.曲线Q C.曲线R D.无法确定 8,雨点以8m/s的速度竖直下落,雨中步行的人感到雨点与竖直方向成30°迎面打来,那么人行走的速度大小是________m/s.

高考物理平抛运动专题

第二轮重点突破(3)——平抛运动专题 连城一中林裕光 当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动,被称为平抛运动。其轨迹为抛物线,性质为匀变速运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动。广义地说,当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,做类平抛运动。 1、平抛运动基本规律 ① 速度:v x v 0 ,v y gt 合速度v v x2v y2方向:tanθ=gt v x v o ②位移 x=v o t y= 1gt2合位移大小: s= x2y2方向:tanα = y g t x 2v o ③时间由 y=1gt2得 t= 2y(由下落的高度 y决定)2x ④竖直方向自由落体运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。 应用举例 (1)方格问题 【例 1】平抛小球的闪光照片如图。已知方格 边长闪光照相的频闪间隔 T,求: v0、 g、v c 2)临界问题 典型例题是在排球运动中,为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界,扣球速度的取值范围应是多少? 例 2】已知网高 H ,半场长 L,扣球点高 h,扣球点离网水平距离 s、

求:水平扣

球速度 v 的取值范围。 【例 3】如图所示,长斜面 OA 的倾角为 θ,放在水平地面上,现从顶点 O 以速度 v 0 平抛一小球,不计空气阻力,重力加速度为 g ,求小球在飞行过程中离斜面的最大距离 s 是多少? (3)一个有用的推论 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初 速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 证明:设时间 t 内物体的水平位 移为 s ,竖直位移为 h , 则末速度的水平 分量 v x =v 0=s/t , 而竖直 分量 v y =2h/t , v y 2h , tan , v x s 【例 4】 从倾角为 θ=30 °的斜面顶端以初动能 E=6J 向 下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能 E / 为 _____ J 。 例题参考答案: 1、解析:水平方 向: 2a 2 a v 0 2T a 竖直方向: s gT 2 , g T a 2 先求 C 点的水平分速度 v x 和竖直分速度 v y ,再求合速度 v C : 所以有 s hs tan 2 h s v y α D

高考物理复习专题平抛运动练习题

一、选择题 ()1、一个物体以初速度v0水平抛出,经t秒时,其速度竖直方向分量和v0大小相等,t 等于: A、B、C、D、 ()2、一个物体以初速度v0水平抛出,落地速度为v,则物体运动时间为: A、B、 C、D、 ()3、如图所示,以水平初速度v0=9.8m/s秒抛出的物体,飞行一段时间后,垂 直地撞在倾角θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是: A、 B、C、D、2s ()4、正在水平匀速飞行的飞机,每隔1秒种释放一个小球,先后共释放5个,不计空气阻力,则: A、这5个小球在空中排成一条直线 B、这5个小球在空中处在同一抛物上 C、在空中,第1、2两球间的距离保持不变 D、相邻两球的落地点间距离相等 ()5、如图,A点处有一光源S,小球在A处平抛恰好落到墙角处的B点, 则球在墙上影子的运动是: A、匀速直线运动 B、匀加速直线运动 C、变加速直线运动 D、无法确定 ()6、如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平 向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°, 小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为: A、3:4 B、4:3 C、9:16 D、16:9 7、从同一高度h向同一方向水平抛出甲、乙两个小球,初速度分别为v1,v2,且v1>v1,则落地时间t1:t2=__________,两球落地点相距Δx=__________。

8、从某一高度平抛一个物体,忽略空气阻力,如果落地前它的速度是v0,则物体飞行时间为 _________,抛出点到落地点高度为__________,射程为__________。 9、平抛一物体,抛出后第2S内的位移大小S=25m,g=10m/s2,则物体水平初速度v0= _________ m/s,抛出后第2S末的速度大小为_________1m/s,方向为_________。 10、以8m/s的初速度将一小球水平抛出,若它落地时速度方向与水平方向成37°角,则小球的飞 行时间是__________s,其抛出时间的高度是__________m,落地点与抛出点水平距离 是_____________m,落地速度大小是__________m/s。 11、从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球,它们的初速度大小分别是V10 和V20,它们的初速度方向相反。求经过时间t=_____两小球速度之间的夹角等于90°。 12、如图所示为小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中每一小方格边长5厘米,g取10米/秒2,则(1)闪光的频率是__________次/秒。 (2)小球运动的水平分速度是__________米/秒。 (3)小球经过B点时竖直分速度大小是__________米/秒。

最新人教版高中物理试题 专题练习11 抛体运动

专题练习(十一)抛体运动 1.(2012·上海高考)如图,斜面上a、b、c 三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0嘚平抛运动,恰落在b点.若小球初速变为v,其落点位于c,则( ) A.v0<v<2v0B.v=2v0 C.2v0<v<3v0D.v>3v0 解析:过b点作斜面底边嘚平行线,根据平抛运动规律,若小球初速变为v,其落点位于c,则v0<v<2v0,选项A正确. 答案:A 2.如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出,落在地面上嘚位置分别是A、B,O′是O在地面上嘚竖直投影,且O′A∶AB=1∶3.若不计空气阻力,则两小球( ) A.抛出嘚初速度大小之比为1∶4 B.落地速度大小之比为1∶3 C.落地速度与水平地面夹角嘚正切值之比为1∶3 D.通过嘚位移大小之比为1∶ 3 3.抛球机将小球每隔0.2 s从同一高度抛出,小球做初速为6 m/s嘚竖直上抛运动,设它们在空中不相碰.在第7个小球抛出时,抛出点以上嘚小球数为(g取10 m/s2)( )

A .3个 B .4个 C .5个 D .6个 解析:小球在空中运动嘚总时间为t =2v 0 g =1.2 s ,因小球每隔0.2 s 从同一高度抛出,故在第7个 小球抛出时,抛出点以上嘚小球数为1.2 0.2-1=5个,选项C 正确,A 、B 、D 错误. 答案:C 4.(2013·武汉模拟)如图所示,蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网,蛛丝AB 与水平地面之间嘚夹角为45°,A 点到地面嘚距离为1 m ,已知重力加速度g 取10 m/s 2,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8 m 嘚C 点以水平速度v 0跳出,要到达蛛丝,水平速度v 0至少为( ) A .1 m/s B .2 m/s C .2.5 m/s D. 5 m/s 解析:由平抛运动规律,x =v 0t ,y =1 2gt 2,x =y +0.2,联立解得:t =0.2 s ,v 0=2 m/s.选项B 正确. 答案:B 5.如图所示,A 、B 两质点以相同嘚水平速度v 0抛出,A 在竖直平面内运动,落地点为P 1,B 在光滑斜面上运动,落地点为P 2,不计阻力,比较P 1、P 2在x 轴方向上嘚远近关系是( ) A .P 1较远 B .P 2较远 C .P 1、P 2等远 D .A 、B 都可能 解析:因a P1=g ,a P2=gsin θ,x =v 0t ,而t P2>t P1,故x 2>x 1,B 项正确.

高中物理专题训练含答案-19--平抛运动的临界问题

19 平抛运动的临界问题 【核心方法点拨】 涉及平抛运动的临界问题关键是找出“恰好”“刚好”对应的状态物理量关系。 【训练】 (2016·宁夏银川高三质检)如图所示为四分之一圆柱体OAB 的竖直截面,半径为R ,在B 点上方的C 点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D 点与圆柱体相切,OD 与OB 的夹角为60°,则C 点到B 点的距离为( ) A .R B.R 2 C.3R 4 D.R 4 【解析】设小球平抛运动的初速度为v 0,将小球在D 点的速度沿竖直方向和水平方向分解,则有v y v 0=tan 60°,得gt v 0=3。小球平抛运动的水平位移x =R sin 60°,x =v 0t ,解得v 20 =Rg 2,v 2y =3Rg 2。设平抛运动的竖直位移为y ,v 2 y =2gy ,解得y =3R 4,则BC =y -(R -R cos 60°)=R 4,D 选项正确。 【答案】D (2014·上海)如图所示,宽为L 的竖直障碍物上开有间距d =0.6 m 的矩形孔,其下沿离地高h =1.2 m .离地高H =2 m 的质点与障碍物相距x ,在障碍物以v 0=4 m/s 匀速向左运动的同时,质点自由下落,为使质点能穿过该孔,L 的最大值为______m ;若L =0.6 m ,x 的取值范围是________m .(取g =10 m/s 2) 【解析】以障碍物为参考系,相当于质点以v 0的初速度,向右平抛,当L 最大时,从抛出点经过孔的左上边界飞到孔的右下边界时,L 最大,y 1=H -d -h =12gt 21,x 1=v 0t 1;y 2=H - h =12gt 22,x 2=v 0t 2;解得t 1=0.2 s ,t 2=0.4 s ,x 1=0.8 m ,x 2=1.6 m ,L =x 2-x 1=0.8 m ;从孔的左上边界飞入小孔的临界的值x ′1=v 0t 1=0.8 m ,x ′2+0.6 m =v 0t 2,解得x ′2=1 m ,知0.8 m≤x ≤1 m. 【答案】0.8 0.8 m≤x ≤1 m

(完整)高中物理平抛运动经典例题

1. 利用平抛运动的推论求解 推论1:平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 证明:设平抛运动的初速度为,经时间后的水平位移为,如图10所示,D为末速度反向延长线与水平分位移的交点。根据平抛运动规律有 水平方向位移 竖直方向和 由图可知,与相似,则 联立以上各式可得 该式表明平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 图10 [例1] 如图11所示,与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上,有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出,求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。 图11 解析:当质点做平抛运动的末速度方向平行于斜面时,质点距斜面的距离最远,此时末速度的方向与初速度方向成角。如图12所示,图中A为末速度的反向延长线与水平位移的交点,AB即为所求的最远距离。根据平抛运动规律有 ,和 由上述推论3知 据图9中几何关系得 由以上各式解得 即质点距斜面的最远距离为

图12 推论2:平抛运动的物体经时间后,其速度与水平方向的夹角为,位移与水平方向的夹角为,则有 证明:如图13,设平抛运动的初速度为,经时间后到达A点的水平位移为、速度为,如图所示,根据平抛运动规律和几何关系: 在速度三角形中 在位移三角形中 由上面两式可得 图13 [例2] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大? 图1 解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。

高考物理复习专题平抛运动练习题

高考物理复习专题平抛 运动练习题 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

一、选择题 ()1、一个物体以初速度v0水平抛出,经t秒时,其速度竖直方向分量和v0大小相等,t等于: A、B、C、D、 ()2、一个物体以初速度v0水平抛出,落地速度为v,则物体运动时间为: A、B、 C、D、 ()3、如图所示,以水平初速度v0=9.8m/s秒抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是: A、 B、C、D、2s ()4、正在水平匀速飞行的飞机,每隔1秒种释放一个小球,先后共释放5个,不计空气阻力,则: A、这5个小球在空中排成一条直线 B、这5个小球在空中处在同一抛物上 C、在空中,第1、2两球间的距离保持不变 D、相邻两球的落地点间距离相等 ()5、如图,A点处有一光源S,小球在A处平抛恰好落到墙角处的B点,则球在墙上影子的运动是: A、匀速直线运动 B、匀加速直线运动 C、变加速直线运动 D、无法确定 ()6、如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为: A、3:4 B、4:3 C、9:16 D、16:9 7、从同一高度h向同一方向水平抛出甲、乙两个小球,初速度分别为v1,v2,且v1>v1,则落地时间t1:t2=__________,两球落地点相距Δx=__________。 8、从某一高度平抛一个物体,忽略空气阻力,如果落地前它的速度是v0,则物体飞行时间为 _________,抛出点到落地点高度为__________,射程为__________。 9、平抛一物体,抛出后第2S内的位移大小S=25m,g=10m/s2,则物体水平初速度v0=_________

高中物理专题平抛运动规律的应用

y x O v y v θ (x 0,y 0) v 0 v 0 s α x 2 ( ,0) 专题:平抛运动规律的应用 【学习目标】 1.知道并理解平抛运动是匀变速曲线运动; 2.具体到每一个平抛运动,是对某个状态的速度进行分解、还是对某一个过程的位移进行分解,是正确地处理平抛运动的首要问题; 3.会用处理平抛运动研究的方法来研究斜抛运动。 【复习总结】 平抛运动的规律 1、 运动的分解:(水平方向……,竖直方向……) 2、 运动性质:匀变速曲线运动。 3、 常用公式: 加 速 度:0 x y a a g a g =?=? =?,方向竖直向下 速 度:022 00 tan x y y y v v v v v v v gt v θ=?=+= ? =? 位 移:02221 2, tan x v t y s x y y gt x α=?=+= ?=? 轨迹方程:2 20 2g y x v = ,是一条抛物线。 而且上述的α与θ满足tan 2tan θα=,由此可推知: 物体运动到某一位置(x 0、y 0)时,其合速度的反向延长线与x 轴交点的坐标值为:(x 0 2 ,0) 【导析探究】 例1 如图所示,小球自A 点以某一初速度做平抛运动,飞行一段时间后垂直打在斜面上的B 点,已知A 、B 两点水平距离为8m ,θ=300 ,求A 、B 间的高度差. A B

例2如图所示,在倾角为θ的斜面顶端P点以初速度v0水平抛出一个小球,最后落在斜面上的Q点,求:(1)小球在空中运动的时间;(2)落到Q点的速度大小;(3)P、Q间的距离.重力加速度用g表示. 例3某人在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时的速度为v2,不计空气阻力,下图中能正确表示出速度变化的是 例4如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看作质点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)物体A上滑到最高点所用的时间t; (2)物体B抛出时的初速度v2; (3)物体A、B间初始位置的高度差h. 例5某质点从A点以5m/s速度被斜向上抛出,初速度方向与水平方向夹37°,测得质点在0.7s末着地.以A点为坐标原点,初速度的水平分量方向为正x轴,竖直向上为正y轴.求: (1)何时到达轨迹的最高点,最高点的速度,最高点的坐标. (2)轨迹与正x轴的交点的坐标. (3)落地点的坐标.

2017高考物理平抛运动专题03斜抛运动含解析

专题03 斜抛运动 1.(2017天津六校联考)如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( ) A.从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短 B.篮球两次撞墙的速度可能相等 C.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等 D.抛出时的动能,第一次一定比第二次大 【参考答案】.A 2.(2016武汉联考)某足球学校在一次训练课上训练定点吊球,现有A、B、C三位同学踢出的足球运动轨迹如图中实线所示,三球上升的最大高度相同,不计空气阻力,下列说法中错误的是( ) A.A同学踢出的球落地时的速率最大 B.C同学踢出的球在空中的运动时间最长 C.A、B、C三位同学对球做的功一定相同

D.三个足球初速度的竖直分量一定相同 【参考答案】.ABC 【名师解析】:根据运动的合成与分解,三球在竖直方向上上升的高度相同,所以初速度的竖直分量相同,在空中运动时间相同,而水平位移不同,从题图可知C同学踢出的球的水平位移最大,所以此球的水平速度最大,落地时的速率最大.由动能定理得C同学对球做功最多.选项D正确,A、B、C错误. 3.将一个小球从光滑水平地面上一点抛出,小球的初始水平速度为u,竖直方向速度为v,忽略空气阻力,小球第一次到达最高点时离地面的距离为h。小球和地面发生第一次碰撞后,反弹至离地面h/4 的高度。以后每一次碰撞后反弹的高度都是前一次的1/4(每次碰撞前后小球的水平速度不变),小球在停止弹跳时所移动的总水平距离的极限是: A.uv/g B.2uv/g C.3uv/g D.4uv/g 【参考答案】. D 4. .在竖直平面内固定一光滑细圆管道,管道半径为R.若沿如图所示的两条虚线截去轨道的四分之一,管内有一个直径略小于管径的小球在运动,且恰能从一个截口抛出,从另一个截口无碰撞的进入继续做圆周运动.那么小球每次飞越无管区域的时间为() A C 【参考答案】.B

高中物理平抛运动试题

高中物理平抛运动试题集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

平抛运动 ⑴平抛定义:抛出的物体只受力作用下的运动。 ⑵平抛运动性质:是加速度恒为的曲线运动。 ⑶平抛运动公式: 水平方向运动 V x = X= t= 竖直方向运动 V y = y= t= V 合= S 合 = 1.决定一个平抛运动的总时间的因素() A 抛出时的初速度 B 抛出时的竖直高度 C 抛出时的竖直高度和初速度 D 与做平抛运动物体的质量有关 2、一个物体以初速度V 0水平抛出,经时间t,其竖直方向速度大小与V 大小相等,那么t 为() A V 0/g B 2V /g C V /2g D 2 V0/g 3、关于平抛运动,下列说法正确的是() A 是匀变速运动 B 是变加速运动 C 任意两段时间的速度变化量的方向相同 D 任意相等时间内的速度变化量相等 4、物体以初速度V 水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是 ( ) A 1∶1 B 2 ∶1 C 3∶1 D4∶1

5、做平抛运动的物体:() A、速度保持不变 B、加速度保持不变 C、水平方向的速度逐渐增大 D、竖直方向的速度保持不变 6、关于物体的运动,下列说法中正确的是() A、当加速度恒定不变时,物体做直线运动 B、当初速度为零时,物体一定做直线运动 C、当初速度和加速度不在同一直线上时,物体一定做曲线运动 D、当加速度的方向与初速度方向垂直时,物体一定做圆周运动 7、下面说法中正确的是() A、曲线运动一定是变速运动 B、平抛运动是匀速运动 C、匀速圆周运动是匀速运动 D、只有变力才能使物体做曲线运动 8、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A、物体的高度和所受重力 B、物体的高度和初速度 C、物体所受的重力和初速度 D、物体所受的重力、高度和初速度 1.关于平抛运动,下列说法中正确的是 A.平抛运动是匀变速运动 B.做平抛运动的物体在任何相等时间内的速度的变化量都相等 C.可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.落地的时间和速度只与抛出点的高度有关 2.飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,某时刻让A球落下,相隔1s 又让B球落下,不计空气阻力,在以后的运动中,关于A球与B 球的相对位置关系,正确的是 A.A 球在B球的前下方,两球间的距离保持不变 B.A 球在B球的后下方,两球间的距离逐渐增大 C.A 球在B球的正下方,两球间的距离保持不变 D.A 球在B球的正下方,两球间的距离逐渐增大

高考物理二轮复习小专题三平抛运动专题

平抛运动专题 典例[新课标1卷]18.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。 水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h ,不计空气的作用,重力加速度大小为g 。若乒乓球的发射速率v 在某范围内,通 过选择合适的方向,就能使乒乓球落在右侧台面上,则v 的最大取值范围是 A .h g L v h g L 66211 << B .h g L L v h g L 6)4(4 222 11+< < C .h g L L v h g L 6)4(2162 222 11 +< < D .h g L L v h g L 6)4(214 222 11+< < 针对性训练(2012·新课标理综)(多选)如图,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向。图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的,不计空气阻力,则 A ..a 的飞行时间比b 的长 B ..b 和c 的飞行时间相同 C ..a 的水平速度比b 的小 D ..b 的初速度比c 的大 1.(20XX 年浙江省六市六校联考)静止的城市绿化洒水车,由横截面积为S 的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t ,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力(重力加速度g 取10 m/s 2),以下说法正确的是( ) A .水流射出喷嘴的速度为gt tan θ B .空中水柱的水量为Sgt 2 2tan θ C .水流落地时位移大小为gt 2 2cos θ D .水流落地时的速度为2 gt cos θ 2.(20XX 年河北省唐山一模)20XX 年12月15日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器(“玉兔号”月球车)成功分离,登陆月球后玉兔号月球车将开展3个月巡视勘察.一同学设计实验来测定月球的第一宇宙速度:设想通过月球车上的装置在距离月球表面h 高处平抛一个物体,抛出的初速度为v 0,测量出水平射程L ,已知月球的半径为R ,月球的第一宇宙速度为( ) a b c x y O

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