【高考零距離】高考物理(人教版)一輪復(fù)習(xí)配套第13講 拋體運動

1、第13講拋體運動考情剖析(注：考綱要求及變化中代表了解和認識，代表理解和應(yīng)用；命題難度中的A代表容易，B代表中等，C代表難)考綱要求考查內(nèi)容考查年份考查形式考查詳情考試層級命題難度及變化(斜拋拋體運動運動的計算不做要求)以平拋運動為背景，考查平拋10計算運動水平位移與繩長之間的關(guān)系以平拋運動模型為11計算背景，考查平拋運動水平位移以平拋運動和自由落體運動12多選為背景，判重點B斷兩個物體是否能夠碰撞1.小結(jié)：平拋運動以小結(jié)及預(yù)測選擇、計算形式進行考查，側(cè)重考查對平拋運動的位移、速度的求解要掌握平拋運動規(guī)律、能準(zhǔn)確的對位移及速度進行分解，近4年來都有考查，屬于熱點2預(yù)測：預(yù)測14年考查的可能性大

2、3復(fù)習(xí)建議：復(fù)習(xí)時應(yīng)該結(jié)合運動的合成與分解解決平拋過程中速度和位移的問題.知識整合知識網(wǎng)絡(luò)第1課時拋體運動(一)平拋運動基礎(chǔ)自測一、平拋運動的概念xyv平拋運動在水平方向的位移為xv0t，在豎直方向的位移為ygt2，相對拋出點的位移(合位移)為xx2y2，合位移與水平方向夾角為arctan.x物體做平拋運動的條件：只在_的作用下，初速度不為零且沿_方向一般來說，如果物體所受合外力是恒力，并且與初速度方向_，我們把這一類運動叫類平拋運動平拋運動和類平拋運動受到_的作用，所以它們是_運動二、平拋運動物體的運動規(guī)律以拋出點為原點，水平初速度v0方向為x軸正方向，豎直向下的方向為y軸正方向，對任何一時

3、刻：1平拋運動物體在水平方向上的速度不隨時間發(fā)生變化，vx_；平拋運動物體在豎直方向上的速度隨時間變化的規(guī)律是：vy_；平拋運動的速度大?。簐_；2設(shè)平拋運動物體在t時刻的速度方向與初速度方向間的夾角為，則有tan_.3平拋物體的下落時間t_，只與其_有關(guān)4水平射程x_，取決于豎直下落的高度和初速度5平拋運動是勻變速運動，相等的時間內(nèi)速度的變化總相等，vgt.重點闡述重點知識概述研究平拋運動的常用方法1分解速度設(shè)平拋運動的初速度為v0、在空中運動時間為t，則平拋運動在水平方向的速度為vxvv，在豎直方向的速度為vgt，合速度為vv2v2，合速度與水平方向夾角為arctany.0yx2分解位移1

4、2y合難點釋疑平拋運動的特點：水平方向分速度保持vxv0；豎直方向，加速度恒為g，速度vygt.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：a.任意時刻的速度水平b分量均等于初速度v0；.任意相等時間間隔t內(nèi)的速度改變量均豎直向下，且vvygt.在連續(xù)相等時間間隔t內(nèi)，豎直方向上的位移與水平方向上的位移變化規(guī)律：在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)，水平方向的位移Ox1x1x2x2x3即位移不變；豎直方向上的位移Oy1、y1y2、y2y3據(jù)yaT2知，豎直方向上yg(t)2，即位移差不變【典型例題1】圖中為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中方格每邊長為5cm，g取10m/s

5、2，求小球的水平分速度和小球在B點時的豎直分速度溫馨提示解題的關(guān)鍵是對平拋物體運動規(guī)律的理解和熟練使用記錄空間(2)分解位移：xv0t、ygt2xx2y2.【變式訓(xùn)練1】如圖，在同一豎直面內(nèi)，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(jīng)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，則()Atatb，vavbBtatb，vavbCtatb，vavbDtatb，vavb易錯診所平拋運動中可分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動平時我們經(jīng)常不知道如何分解，分解哪個物理量，其實我們常用分解速度和分解位移的方法xy(1)分解速度：初速為v0、運動

6、時間為t，則vxv0、vygtvv2v2.12合【典型例題2】如圖所示，跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)3.0s落到斜坡上的A點已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角37，運動員的質(zhì)量m50kg.不計空氣阻力(取sin370.60，cos370.80；g取10m/s2)求：(1)A點與O點的距離L；(2)運動員離開O點時的速度大小溫馨提示運動員在豎直方向上作自由落體運動記錄空間【變式訓(xùn)練2】第六屆亞冬會在長春剛落下帷幕不久，中國體育代表團獲得了可喜的好成績?nèi)鐖D所示，高臺滑雪運動員從跳臺邊緣的O點以水平方向的速度跳出他離開跳臺時的速度為v08.0m/s，運動員連同滑雪板的質(zhì)量

7、為m50kg，他落到了斜坡上的A點，斜坡與水平面的夾角為37，O點位于斜坡上的B點的正上方，OB之間的高度為h3.2m.忽略空氣阻力的影響，重力加速度g10m/s2.求運動員在空中飛行的時間t以及運動員落在斜坡上的速度大小v.(sin370.6)隨堂演練1如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，頂端O有一小球，從靜止釋放，運動到底端B的時間是t1，若給小球不同的水平初速度，落到斜面上的A點，經(jīng)過的時間是t2，落到斜面底端B點，經(jīng)過的時間是t3，落到水平面上的C點，經(jīng)過的時間是t4，則()第1題圖At2t1Bt3t2Ct4t3Dt1t42如圖所示，水平固定半球形的碗球心為O點最低點為B點，A點在左邊的

8、內(nèi)壁上，C點在右邊的內(nèi)壁上，在碗的邊緣向著球心以速度v0平拋一個小球，拋出點及O、A、B、C點在同一個豎直面內(nèi)，下列說法正確的是()第2題圖Av0大小適當(dāng)時可以垂直打在A點Bv0大小適當(dāng)時可以垂直打在B處Cv0大小適當(dāng)時可以垂直打在C點D一定不能垂直打在碗內(nèi)任何一個位置3如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點分別以水平初速度v1、v2拋出兩個小球(可視為質(zhì)點)，最終它們分別落在圓弧上的A點和B點，已知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成角，則兩小球初速度之比為()第3題圖AtanBcosCtantanDcoscos第4題圖4如圖所示，在距地面高為H45m處，有一小球A以初速度v010m/

9、s水平拋出，與此同時，在A的正下方有一物塊B也以相同的初速度v0同方向滑出，B與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5.A、B均可看作質(zhì)點，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/s2，求：(1)A球從拋出到落地的時間；(2)A球從拋出到落地這段時間內(nèi)的水平位移；(3)A球落地時，A、B之間的距離5如圖所示，在高為h的平臺邊緣水平拋出小球A，同時在水平地面上距臺面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球B，兩球運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)，不計空氣阻力，重力加速度為g.若兩球能在空中相遇，求：第5題圖(1)小球A的初速度vA的取值范圍；(2)A、B兩球初速度之比6如圖所示，AB為斜面，傾角為30，小球從A點以初速度v0水平

10、拋出，恰好落到B點，求：第6題圖(1)A、B間的距離；(2)物體在空中飛行的時間；(3)從拋出開始經(jīng)多少時間小球與斜面間的距離最大？7如圖所示，在水平地面上固定一傾角37、表面光滑的斜面體，物體A以v16m/s的初速度沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出如果當(dāng)A上滑到最高點時恰好被B物體擊中A、B均可看作質(zhì)點，sin370.6，cos370.8，g取10m/s2.求：時間t內(nèi)上升的高度hv0tgt2，速度與位移的關(guān)系v2tv2o2gh.第7題圖(1)物體A上滑到最高點所用的時間t；(2)物體B拋出時的初速度v2；(3)物體A、B間初始位置的高度差h.第2課時拋體運動

11、(二)斜拋運動、類平拋運動基礎(chǔ)自測一、類平拋運動的分析1類平拋運動的受力特點物體所受合力為_，且與初速度的方向_2類平拋運動的運動特點在初速度v0方向做勻速直線運動，在合力方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度_3平拋(類平拋)運動的求解方法運動的分解法：相互垂直的兩個方向的分運動是相互獨立的，其中每個分運動都不會因另外一個運動的存在而受到影響二、豎直上拋運動1定義：物體以初速度v0豎直向上拋出后，只在重力作用下而做的運動2規(guī)律：取豎直向上的方向為正方向，有某時刻的速度vtvogt.123幾個特征量.(1)上升的最大高度(2)上升到最大高度處所需時間t和從最高點處落回原拋出點所需時間t相等，

12、即上下4性質(zhì)：初速度向上，加速度向下的勻變速直線運動三、豎直下拋運動由于物體只受重力作用，ag，因此豎直下拋運動為初速度為v0和加速度為g的向下的勻加速直線運動取豎直向下為正方向，有關(guān)的計算可運用勻變速直線運動的公式1某時刻的速度_2時間t內(nèi)物體的位移_3速度與位移關(guān)系_4某一過程的平均速度_四、斜拋運動1定義：將物體以一定的初速度沿斜上方拋出，僅受_作用物體所做的運動叫做_2性質(zhì)：是_不為零，加速度恒為重力加速度g的勻變速曲線運動，軌跡是_3斜拋運動的處理方法斜拋運動可分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的_難點釋疑類平拋運動的兩種求解技巧1常規(guī)分解法：將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速

13、線運動和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的均加速直線運動，兩分運動彼此獨立，互不影響，且與合運動具有等時性2特殊分解法：對于有些問題，可以過拋出點建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，將加速度分解為ax、ay，初速度v0分解為vx、vy后分別在x、y方向列方程求解【典型例題】如圖所示，一個質(zhì)量為1kg的物體靜止在粗糙的水平面上，物體與地面之間的動摩擦因數(shù)0.4.現(xiàn)對物體施加一水平向右的恒力F12N，經(jīng)過t11s后，迅速將該力的方向改為豎直向上，大小不變，則再經(jīng)t22s物體相對于地面的高度及物體的速度各為多少？溫馨提示研究曲線運動的基本方法就是將曲線運動分解為兩個規(guī)律已知的直線運動，然后利用熟悉的運動規(guī)律求解運

14、動學(xué)習(xí)物理就要理解掌握這些基本的概念、規(guī)律和方法題目雖千變?nèi)f化，但萬變不離其宗，總之要用這些基本知識去分析解決記錄空間【變式訓(xùn)練】如圖所示，兩個傾角分別為30、45的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等，有三個完全相同的小球a、b、c.開始均靜止于斜面同一高度處，其中b小球在兩斜面之間若同時釋放a、b、c小球到達該水平面的時間分別為t1、t2、t3.若同時沿水平方向拋出，初速度方向如圖所示，到達水平面的時間分別為t1、t2、t3.下列關(guān)于時間的關(guān)系正確的是()At1t3t2Bt1t1、t2t2、t3t3Ct1t3t2Dt1t1、t2t2、t3t3隨堂演練1某同學(xué)對著墻

15、壁練習(xí)打網(wǎng)球，假定球在墻面以25m/s的速度沿水平方向反彈，落地點到墻面的距離在10m至15m之間，忽略空氣阻力，取g10m/s2，球在墻面上反彈點的高度范圍是()A0.8m至1.8mB0.8m至1.6mC1.0m至1.6mD1.0m至1.8m2如圖所示，在傾角37的斜面底端的正上方H處，平拋一個物體，該物體落到斜面上的速度方向正好與斜面垂直，則物體拋出時的初速度為()第2題圖A.9gH17B.C.D.gH43gH4gH33關(guān)于斜拋運動，下列說法正確的是()A任何斜拋運動都不可以看成是兩個方向上的直線運動的合運動B斜拋運動可以看成是水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的勻變速直線運動的合運動C

16、斜拋運動屬于變加速運動D斜拋運動屬于勻變速運動4a、b兩質(zhì)點從同一點O分別以相同的水平速度v0沿x軸正方向拋出，a在豎直平面內(nèi)運動，落地點為p1，b沿光滑斜面運動，落地點為p2，p1和p2在同一水平面上，如圖，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是()第4題圖Aa、b的運動時間相同Ba、b沿x軸方向的位移相同Ca、b落地時的速度大小相同Da、b落地時的速度相同5如圖，子彈從O點水平射出，初速度為v0，穿過兩塊豎直放置的薄擋板A和B，留下彈孔C和D，測量C和D的高度差為0.1m，兩板間距4m，A板離O點的水平距離為14m，不計擋板和空氣的阻力，求v0的大小(g取10m/s2)第5題圖6如圖所示，排球

17、場總長為18m，設(shè)網(wǎng)的高度為2m，運動員站在離網(wǎng)3m遠的線上正對網(wǎng)豎直跳起把球水平擊出(g取10m/s2)：第6題圖(1)設(shè)擊球點的高度為2.5m，問球被水平擊出時的速度在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界？(2)若擊球點的高度小于某個值，那么無論球被水平擊出時的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是出界，試求出此高度7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g)(1)若球在球臺邊緣O點正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出，落在球臺的P1點(如圖實線所

18、示)，求P1點距O點的距離x1.(2)若球在O點正上方以速度v2水平發(fā)出，恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的P2點(如圖虛線所示)，求v2的大小(3)若球在O點正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣P3處，求發(fā)球點距O點的高度h3.第7題圖第13講拋體運動第1課時拋體運動(一)平拋運動知識整合基礎(chǔ)自測一、重力水平垂直與速度方向成角度的力曲線二、1.v0gt2v0g2t22.gtv03.2hgh4.v02hg重點闡述【典型例題1】圖中為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中方格每邊長為5cm，g取10m/s2，求小球的水平分速度和小球在B點時的豎直分速度所以v0ABm/s2

19、m/s【答案】2m/s3m/s【解析】圖示為閃光照片的一部分，閃光周期是不變的，即小球從A到B，從B到C用的時間相等，即tABtBCT(也可以從A、B間與B、C間的水平距離相等得出該結(jié)論)因為是照片的一部分，不能認為A是平拋運動的拋出點，但小球在豎直方向上仍然做加速度為g的勻變速直線運動，tABtBC，所以豎直方向有yyBCyABgT2而y5cm/格2格10cm，代入上式得閃光周期T0.1s又xAB5cm4格20cm0.2mx0.2T0.1小球在B點時的豎直分速度vByvACy，即在B點的豎直分速度等于小球通過A、C兩位置的豎直距離的平均速度，因為B點是A、C的中間時刻，所以vByyAC/2T

20、yAByBC2T自由落體運動，hgt2，t，a球位置高，故a球運動時間長；水平方向a、b球位移0.250.35m/s3m/s.20.1變式訓(xùn)練1A【解析】平拋運動分解為：水平方向的勻速直線運動和豎直方向的12h2g相等，由tatb，xv0t，得vavb，故A選項正確有關(guān)平拋運動規(guī)律的題目，解題關(guān)鍵是“分解”，變曲為直【典型例題2】如圖所示，跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出，12Lsin37gt，A點與O點的距離L75m.(2)設(shè)運動員離開O點時的速度為v0，則根據(jù)題意可知運動員水平位移xv0t，豎直位移ygt2，由斜坡與水平面夾角為37可得tan37，代入數(shù)值解得t1.6s或t0

21、.4s(舍去)再由運動的合成可得v動時間分別為t1，t2，對A球：Rsinv1t1，Rcosgt21.對B球：Rcosv2t2，Rsingt22.聯(lián)立解得：兩小球初速度之比為1tantan，選項C正確經(jīng)3.0s落到斜坡上的A點已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角37，運動員的質(zhì)量m50kg.不計空氣阻力(取sin370.60，cos370.80；g取10m/s2)求：(1)A點與O點的距離L；(2)運動員離開O點時的速度大小【答案】(1)75m(2)20m/s【解析】(1)運動員在豎直方向做自由落體運動，有g(shù)t222sin37Lcos37t運動員在水平方向做勻速直線運動，即Lcos37v0

22、t，解得v020m/s.變式訓(xùn)練2t1.6sv85m/s【解析】設(shè)運動員由O點運動到A點經(jīng)歷時間t，即運動員在空中飛行的時間為t，121gt2OB2v0t0v2（gt）2，代入數(shù)值解得v85m/s.隨堂演練1.BD【解析】小球從靜止釋放，運動到底端B的時間一定大于平拋運動到達B點的時間，即t1t3，t1t4.根據(jù)平拋運動規(guī)律，t4t3t2.所以選項B、D正確A、C錯誤2.C【解析】根據(jù)平拋運動規(guī)律，v0大小適當(dāng)時可以垂直打在C點，不可能垂直打在A點和B點，選項C正確3.C【解析】兩小球被拋出后都做平拋運動，設(shè)半圓形容器的半徑為R，兩小球運121v2v24.(1)3s(2)30m(3)20m【解

23、析】(1)根據(jù)平拋運動規(guī)律可得，A球從拋出到落地的時間t2H245m3s.g10m/s2(2)水平位移xAv0t30m.0(3)A球落地時，B球的水平位移大小為xBv2/2g10m，所以兩球間距為xxAxB20m.5.vA大于sgs2hh【解析】A、B能在空中相遇，則A至少在落地前水平位移達到s.由hgt2,svAt得vAs，所以vA應(yīng)大于s.當(dāng)A、B相遇時A球：svAt,ygt2.B球豎直上拋hyvBtgt2.聯(lián)立三式可得A.豎直方向位移：lABsin30gt2，1gg22h2h11vs22vBh6.見解析【解析】(1)、(2)設(shè)飛行時間為t，則水平方向位移：lABcos30v0t，12解得

24、t0tan30v0，lAB02v234v2.g3g3ggt33v0三角形可知ytan30，即，t.(2)平拋物體B的水平位移：xv1tcos372.4m，平拋速度：v22.4m/s.(3)物體A、B間的高度差：hhAhBv1tsin37gt26.8m.vvt三、1.vtv0gt2.xv0tgt23.v2tv202gx4.v0第6題圖(3)設(shè)拋出t后小球與斜面間距離最大，可知，此時速度vL與斜面平行，由如圖速度vv0v033g7.見解析【解析】(1)物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinma，代入數(shù)據(jù)得：a6m/s2，設(shè)經(jīng)過t時間滑到最高點，由運動學(xué)公式：0v1at，代入數(shù)據(jù)得：t1s.

25、1x2t1122第2課時拋體運動(二)斜拋運動、類平拋運動知識整合基礎(chǔ)自測F一、1.恒力垂直2.a合m二、3.(1)hmaxv20/2g(2)t上t下v0/g122四、1.重力斜拋運動2.初速度拋物線3.豎直上拋運動重點闡述【典型例題】如圖所示，一個質(zhì)量為1kg的物體靜止在粗糙的水平面上，物體與地面之間的動摩擦因數(shù)0.4.現(xiàn)對物體施加一水平向右的恒力F12N，經(jīng)過t11s后，迅速將該力的方向改為豎直向上，大小不變，則再經(jīng)t22s物體相對于地面的高度及物體的速度各為多少？【答案】4m45m/s【解析】在改變恒力F之前，物體做勻加速直線運動，設(shè)加速度為a1，經(jīng)t11s后的速度為v1；分析物體受力如

26、圖甲所示，由牛頓第二定律得FFfma1，且Ffmg解得a18m/s2物體在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動，則上升的高度ha2t224m變式訓(xùn)練ABC【解析】由靜止釋放三小球時對a：h1則v1a1t18m/s將F改為豎直向上后，受力如圖乙所示，此時由于FG，物體將飛離地面做類平拋運動，設(shè)此時的加速度為a2，由牛頓第二定律得FGma2解得a22m/s212此時豎直方向上的分速度v2a2t24m/s故此時物體的速度vv21v245m/s1sin302gsin30t21，則t2.對b：hgt22，則t22.對c：gsin45t23，則t238h12hh14hg2gsin452g.所以t1t3t

27、2當(dāng)至x215m之間而水平位移為xv0tv0，由此可得h，將g、x1、x2、v0Hgt22.A【解析】根據(jù)題意，有tan37則t，而tan37平拋三小球時小球b做平拋運動，小球a、c在斜面內(nèi)做類平拋運動沿斜面方向的運動同第一種情況，所以t1t1，t2t2，t3t3.故選A、B、C.隨堂演練1.A【解析】由題意知，網(wǎng)球做平拋運動的初速度v025m/s.水平位移在x110m02hgx2g2v2代入得h10.8m,h21.8m.所以網(wǎng)球的反彈高度在0.8m至1.8m之間，A對1vv4v2gtgtan373gvtHgvv116v229g234v43g917gH故答案選A.分析如下：對a，運動時間ta2h/g；對b，hgsint2b，所以運動時間tb移：xbv0tbxa，則B項錯誤；由動能定理知：mghmv2tmv20，所以vt的大小相等，3.BD【解析】斜拋可看成水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的勻變速直線運動的合運