鲁科版 (2019)必修 第二册第4节 生活中的抛体运动课前预习课件ppt

课后素养落实(八)　生活中的抛体运动

(建议用时：40分钟)

考点一　斜抛运动

1．一个物体同时参与不在同一直线上的一个初速度为零的匀加速直线运动和一个匀速直线运动，它的合运动的轨迹是(　　)

A．直线　　 B．双曲线

C．抛物线     D．其他曲线

C　[如果这两个分运动互相垂直时，我们知道它将做类平抛运动，轨迹应该是抛物线，如果成某一夹角时，物体做的将是类斜抛运动，同样可以分析得到此运动的轨迹为抛物线，故C正确。]

2．做斜抛运动的物体，下列说法不正确的是(　　)

A．水平分速度不变

B．加速度不变

C．在相同的高度处速度大小相同

D．经过最高点时，瞬时速度为零

D　[斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，A正确；斜抛物体只受重力作用，加速度恒定，B正确；根据运动的对称性，物体在相同的高度处的速度大小相等，C正确；经过最高点时，竖直分速度为零，水平分速度不为零，D错误。D符合题意。]

3．如图甲喷出的水做斜抛运动，图乙为斜抛物体的轨迹，对轨迹上的两点A、B下列说法正确的是(不计空气阻力)(　　)

甲　　　　　　　　乙

A．A点的速度方向沿切线向上，合力方向沿切线向下

B．A点的速度方向沿切线向上，合力方向竖直向下

C．B点的速度方向沿切线向下，合力方向沿切线向下

D．B点的速度方向沿切线向下，合力方向竖直向上

B　[抛体运动是曲线运动，曲线运动的速度方向沿着曲线的切线方向；抛体运动只受重力，故合力竖直向下，故A、C、D错误，B正确。]

4．(2020·河南鹤壁高中月考)如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法不正确的是(　　)

A．三个小球不同时落地

B．b、c所能达到的最大高度相同

C．三个小球落地时的速度大小相等

D．落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同

B　[小球的落地时间由竖直方向的高度和竖直方向的初速度决定，三个小球的竖直高度相同，但竖直方向的初速度不同，因此三个小球不同时落地，A正确；初始时，b球在竖直方向的速度大于c球在竖直方向的速度，根据H＝可知，b、c所能达到的最大高度不同，B错误；小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，三个小球的质量、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，则落地时速度v大小相等，C正确；三个小球都做匀变速运动，且加速度都等于重力加速度，根据Δv＝gΔt可知，落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同，D正确。]

考点二　射程与射高

5．一只澳大利亚袋鼠有一次以8 m/s的初速度以相对于水平地面成64.2°的角度纵身一跳，恰在其运动的最高点越过了一道篱笆，已知sin 64.2°＝0.9，g取10 m/s2，则该篱笆的高度为(　　)

A．3.2 m     B．2.6 m

C．6.4 m     D．5.2 m

B　[袋鼠做斜抛运动，由H＝得：H＝ m≈2.6 m，故B正确。]

6．(多选)以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C，三球在空中的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是(不考虑空气阻力)(　　)

A．A、B、C三球在运动过程中，加速度都相同

B．B球的射程最远，所以最迟落地

C．A球的射高最大，所以最迟落地

D．B球的抛射角一定为45°

AC　[A、B、C三球在运动过程中只受重力作用，故具有相同的加速度g，选项A正确；斜抛运动可以分成上升和下落两个过程，下落过程就是平抛运动，根据平抛物体在空中的飞行时间只决定于抛出点的高度可知，A球从抛物线顶点落至地面所需的时间最长，再由对称性可知，斜抛物体上升和下落所需的时间是相等的，所以A球最迟落地，选项C正确，B错误；B球的射程相对于A、C最远，但不一定是该初速率对应的最远射程，故抛射角不一定为45°，选项D错误。]

7．(多选)在谷物的收割和脱粒过程中，小石子、草屑等杂物很容易和谷物混在一起，另外谷粒中也有瘪粒。为了将它们分离，可用扬场机分选，如图所示，它的分离原理是(　　)

A．小石子质量最大，空气阻力最小，飞得最远

B．空气阻力对质量不同的物体影响不同

C．瘪谷粒和草屑质量最小，在空气阻力作用下，加速度最大，飞得最远 

D．空气阻力使它们的速度变化不同

BD　[扬场机将小石子、实谷粒、瘪谷粒和草屑以相同的初速度斜向上抛出，但由于质量不同，在空气阻力作用下，获得的加速度不同，由于小石子质量大，加速度小，所以射程最远，而瘪谷粒及草屑质量小，加速度大，所以射程最近，选项B、D正确，A、C错误。]

8.(2020·河南商丘期末)将跳远运动员起跳落地的过程看成斜抛运动，若一运动员(可看作质点)跳远的水平距离可达8.16 m，最高可达2.04 m，设他离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α，不计空气阻力，则正切值tan α等于(　　)

A．    B．    C．1    D．2

C　[跳远运动员从起点A到最高点B的过程可看作平抛运动的逆过程，如图所示，根据平抛运动的规律可知，运动员的初速度方向与水平面夹角的正切值tan α＝2tan β＝2×＝＝＝1，故A、B、D错误，C正确。]

9．某人在水平地面上沿与水平面成60°角的方向以20 m/s的初速度抛出一小球，不计空气阻力。(g取10 m/s2)试求：

(1)小球所能上升的最大高度H；

(2)在空中运动的总时间；

(3)最大水平运动距离。

[解析]　(1)水平方向的初速度

v0x＝v0cos 60°＝10 m/s

竖直方向的初速度

v0y＝v0sin 60°＝10 m/s

根据竖直方向的运动，设上升的最大高度为H，则

v＝2gH，得H＝15 m。

(2)设上升到最大高度时间为t，则v0y＝gt

得t＝ s

所以在空中运动的总时间为T＝2 s。

(3)设飞行的水平距离为L，

则L＝v0xT＝20 m。

[答案]　(1)15 m　(2)2 s　(3)20 m

10.如图所示，有一种射水鱼能将嘴探出水面向空中射水，射出的水在空中划出一条优美的弧线后落在距射出点0.4 m处，水能上升的最大高度为1.0 m，射水鱼在寻找食物时发现在距水面1.0 m的树叶上有一小昆虫，它选择适当位置射水后恰好射中小昆虫。若忽略水在空气中所受的阻力，取g＝10 m/s2，则下列有关描述正确的是(　　)

A．射水鱼射出水的速度约为m/s

B．射水鱼射出水的速度约为m/s

C．射水鱼射出水的方向与水平面夹角的正切值为10

D．射水鱼射出水的方向与水平面夹角的正切值为5

C　[水能上升的最大高度为1.0 m，则竖直上升的初速度为vy＝＝ m/s＝2 m/s，上升时间为t＝＝ s，则水平速度为vx＝＝m/s，射出水的速度为v＝＝ m/s，A、B错误；设射水鱼射出水的方向与水平面夹角为θ，则有tan θ＝＝＝10，C正确，D错误。]

11.如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程(　　)

A．所用时间t＝

B．水平位移大小x＝2v0

C．初速度的竖直分量大小为2

D．初速度大小为

B　[竖直方向由：h＝gt2可得t＝，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故A错误；水平位移x＝2v0，故B正确；初速度的竖直分量大小为gt＝，故C错误；用速度的合成，即勾股定理得：初速度大小为，故D错误。]

12．世界上最窄的海峡是苏格兰的塞尔海峡，它位于欧洲大陆与塞尔岛之间。这个海峡只有约6 m宽，假设有一位运动员，他要以相对于水平面37°的角度进行“越海之跳”，可使这位运动员越过这个海峡的最小初速度是多少？(忽略空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)

[解析]　设该运动员的最小初速度为v0，

其射程恰为6 m，则其水平分速度：v0x＝v0cos 37°

射程x＝v0xt

竖直分速度v0y＝v0sin 37°

运动时间t＝2

由以上几式代入数据解得v0＝ m/s。

[答案]　 m/s

13．一座炮台置于距地面60 m高的山崖边，以与水平方向成45°角的方向发射一颗炮弹，炮弹离开炮口时的速度大小为120 m/s，g取10 m/s2，求：

(1)炮弹能达到的最大高度h；

(2)炮弹的水平射程x。

[解析]　(1)炮弹离开炮口时的竖直分速度为

v0y＝v0sin 45°＝60 m/s

从抛出点到最高点的竖直位移为

h1＝＝360 m

则炮弹离地面的最大高度为h＝h1＋60 m＝420 m。

(2)从抛出到达到最高点所用的时间为

t1＝＝6 s

从最高点落回地面所用的时间为t2＝，则

t2＝2 s

那么，炮弹的射程为

x＝v0cos 45°(t1＋t2)＝720 m＋120m≈1 497.7  m。

[答案]　(1)420 m　(2)1 497.7 m