第2讲 抛体运动（讲）（原卷版）2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏)

这是一份第2讲 抛体运动（讲）（原卷版）2022年高考一轮复习讲练测（新高考·江苏)，共12页。试卷主要包含了基本规律，8，cs53°=0，8m/s2）等内容，欢迎下载使用。
第2讲 抛体运动（讲）命题分析：主要考查曲线运动的条件，运动的合成与分解方法的应用。趋势分析：以本专题为背景命制的题目常常涉及曲线运动的条件，运动的合成与分解等问题，题型主要以选择为主。近几年高考中特别注重联系生产、生活及科技实际的命题。物理观念：1.掌握平抛运动规律，会用运动的合成与分解处理平抛运动；2.会分析斜抛运动；科学思维：1.掌握常见的与斜面相关的平抛运动模型；2.熟练运用运动的合成与分解分析平抛圆弧组合模型；科学探究：1.探究平抛运动的特点；2.会用实验的方法描述运动的轨迹；3.根据平抛运动的轨迹求初速度及判断抛出点科学态度与责任：能将具体问题通过构建物理模型转化为物理问题进而应用物理规律来解决，以此提升模型构建能力和分析推理能力。一、平抛运动1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在     作用下的运动．2．性质：平抛运动是加速度为g的      曲线运动，运动轨迹是抛物线．3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：     直线运动；(2)竖直方向：       运动．4.基本规律如图1，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向．图1(1)位移关系(2)速度关系二、斜抛运动1．定义：将物体以初速度v0       或斜向下方抛出，物体只在       作用下的运动．2．性质：斜抛运动是加速度为g的       曲线运动，运动轨迹是       ．3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：       直线运动；(2)竖直方向：       直线运动．4.基本规律(以斜上抛运动为例，如图2所示)图2(1)水平方向：v0x＝       ，F合x＝0；(2)竖直方向：v0y＝       ，F合y＝mg.命题点1 平抛运动基本规律的应用 1．飞行时间由t＝知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关．2．水平射程x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关．3．落地速度v＝＝，以θ表示落地速度与水平正方向的夹角，有tan θ＝＝，落地速度与初速度v0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＝gΔt是相同的，方向恒为竖直向下，如图3所示．图35．两个重要推论(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4所示，即xB＝.图4推导：→xB＝(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＝2tan α考法1 两物体对着平抛【例1】（2020·江苏省黄桥中学）如图所示，A、B两小球从相同高度以相同速度大小同时水平抛出，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（　　）A． B． C． D．【变式1】（2020·江苏徐州市·高三一模）如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高，P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力．与b球相比，a球A．初速度较大B．速度变化率较大C．落地时速度一定较大D．落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大考法2 两物体同向抛出【例2】（2020·吴江汾湖高级中学高三其他模拟）如图所示，a、b两小球位于同一条竖直线上，分别从和l的高度以速度v1、v2水平抛出后落地，它们都能经过水平地面上方的P点。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．a的落地时间是b的2倍B．两小球抛出的初速度v1<v2C．从a点抛出的小球着地时水平射程较大D．若要求b的水平射程是a的2倍，速度需满足v2=2v1【变式2】（2021·江苏高三专题练习）如图所示，将某小球从同一位置斜向上抛出，其中有两次小球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．小球两次撞墙的速度可能相等B．从抛出到撞墙，两次小球在空中运动的时间相同C．小球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D．小球抛出时的动能，第一次可能比第二次小考法3 探究平抛运动特点的实验【例3】（2020·江苏徐州市·高三一模）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。(1)下列实验条件必须满足的有____________；A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系；a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_______（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定轴时_______（选填“需要”或者“不需要”）轴与重锤线平行；b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则_______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为_______（已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）。
 (3)为了得到平拋物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_______；A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_______。A．在水平方向上做匀速直线运动B．在竖直方向上做自由落体运动C．在下落过程中机械能守恒【变式3】（2020·江苏省西亭高级中学高三零模）（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明______A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动．B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动C.不能说明上述规律中的任何一条D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质（2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______ A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差B.安装斜槽时其末端切线应水平C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些．E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点（3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取） ①小球平抛运动的初速度为______ m/s．②小球运动到b点的速度为______ m/s③抛出点坐标 ______cm  y= ______ cm．命题点2 有约束体条件的平抛运动模型考法1 对着竖直墙壁平抛【例4】（2020·扬州市江都区大桥高级中学高三开学考试）某同学玩飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度，不计空气阻力，则两支飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是（  ）A． B． C． D．【变式4】（2021·江苏高三专题练习）（多选）从水平面上方O点水平抛出一个初速度大小为v0的小球，小球与水平面发生一次碰撞后恰能击中竖直墙壁上与O等高的A点，小球与水平面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力。若只改变初速度大小，使小球仍能击中A点，则初速度大小可能为（ ）A．2v0 B．3v0 C． D．考法2 与斜面有关的平抛运动1．顺着斜面平抛(如图5)图5方法：分解位移．x＝v0t，y＝gt2，tan θ＝，可求得t＝.2．对着斜面平抛(垂直打到斜面，如图6)图6方法：分解速度．vx＝v0，vy＝gt，tan θ＝＝，可求得t＝.【例5】（2021·江苏连云港市·高三开学考试）如图所示，斜面倾角为，小球从斜面底端点正上方高度水平抛出，以最小位移落到斜面上，重力加速度为。下列说法中正确的是（　　）A．小球的位移大小为B．小球的水平位移大小为C．小球运动时间为D．小球初速度为【变式5】如图所示，从倾角为=30°的足够长的斜面顶端P以水平速度v0抛出一小球，落在斜面上Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，则（　　）A．等于60°B．落在Q点处的速度为2v0C．若初速度变为2v0，小球的水平位移变为原来的2倍D．若初速度变为2v0，PQ间距一定为原来间距的4倍考法3 半圆内的平抛运动如图7所示，半径和几何关系制约平抛运动时间t：h＝gt2，R±＝v0t，图7联立两方程可求t.【例6】如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R，将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法错误的是（　　）A．小球的初速度v0越大，碰到圆环时的水平分位移越大B．当小球的初速度时，碰到圆环时的竖直分速度最大C．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环D．v0取值不同时，小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同【变式6】（2021·全国）（多选）如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（　　）A．初速度v1、v2大小之比为3：4B．若仅增大v1，则两球不再相碰C．若v1大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点DD．若只抛出甲球并适当改变v1大小，则甲球可能垂直击中圆环BC命题点3 平抛运动的临界和极值问题【例7】（2020·江苏省镇江中学高三月考）如图所示，球网高出桌面H，网到两边的距离为L，某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是（  ）
 A．击球点的高度与网高度之比为4：3B．乒乓球在网左右两侧运动时间之比为2：1C．乒乓球过网时与落到右侧桌边缘时速率之比为1：2D．乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1：2【变式7】（多选）如图所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是，那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是（g取9.8m/s2）（　　）A．他安全跳过去是可能的B．他安全跳过去是不可能的C．如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于 D．如果要安全跳过去，他在屋顶跑动的最小速度应大于 命题点4 斜抛运动【例8】（2020·江苏南京市·高三其他模拟）（多选）足球运动员练习任意球技术时，将球放置在A点，第一次发出的球在空中的轨迹为图中实线l，第二次球在空中的轨迹为图中虚线2，两次都恰好落在地面同一点B。不计空气阻力对球的影响，比较球两次在空中的运动，下列说法正确的有（　　）A．在空中运动时间相同 B．在空中运动加速度相同C．运动轨迹最高点位置在同一条竖直线上 D．球着地的动能可能相等【变式8】（2021·江苏高三专题练习）如图所示，从同一位置P点以相同的速率抛出两小球A、B，落在地面上同一点Q。不计空气阻力，在运动过程中，下列说法正确的是（　　）A．A球的加速度比B球的大 B．A球的飞行时间比B球的长C．重力对A、B两球做功一定相等 D．A、B两球落到Q点时速度相同