高考物理大一轮复习 第四章 第2讲 抛体运动讲义（含解析）教科版-教科版高三全册物理教案.docx

第2讲抛体运动一、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重力作用下的运动．2．性质：平抛运动是加速度为g的匀变速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：匀速直线运动；(2)竖直方向：自由落体运动．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)速度关系自测1人站在平台上平抛一小球球离手时的速度为v1落地时速度为v2不计空气阻力下列图中能表示出速度矢量的演变过程的是()答案C解析小球做平抛运动只受重力作用加速度方向竖直向下所以速度变化的方向竖直向下C正确．自测2一个物体以初速度v0水平抛出落地时速度为v则运动时间为(不计空气阻力)()A.eq\f(v－v0g)B.eq\f(v＋v0g)C.eq\f(\r(v2－v02)g)D.eq\f(\r(v2＋v02)g)答案C二、斜抛运动1．定义：将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出物体只在重力作用下的运动．2．性质：斜抛运动是加速度为g的匀变速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：匀速直线运动；(2)竖直方向：匀变速直线运动．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＝v0cos_θF合x＝0；(2)竖直方向：v0y＝v0sin_θF合y＝mg.自测3有A、B两小球B的质量为A的两倍现将它们以相同速率沿同一方向抛出不计空气阻力如图3所示①为A的运动轨迹则B的运动轨迹是()图3A．①B．②C．③D．④答案A解析物体做斜抛运动的轨迹只与初速度的大小和方向有关而与物体的质量无关A、B两小球的运动轨迹相同故A项正确.命题点一平抛运动基本规律的应用1．飞行时间由t＝eq\r(\f(2hg))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＝v0eq\r(\f(2hg))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＝eq\r(vx2＋vy2)＝eq\r(v02＋2gh)以θ表示落地速度与水平正方向的夹角有tanθ＝eq\f(vyvx)＝eq\f(\r(2gh)v0)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4所示．图45．两个重要推论(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5所示即xB＝eq\f(xA2).图5推导：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(tanθ＝\f(yAxA－xB)tanθ＝\f(vyv0)＝\f(2yAxA)))→xB＝eq\f(xA2)(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处有tanθ＝2tanα.推导：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(tanθ＝\f(vyv0)＝\f(gtv0)tanα＝\f(yx)＝\f(gt2v0)))→tanθ＝2tanα类型1单个物体的平抛运动例1(2017·全国卷Ⅰ·15)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解析由题意知两个乒乓球均做平抛运动则根据h＝eq\f(12)gt2及vy2＝2gh可知乒乓球的运动时间、下降的高度及竖直方向速度的大小均与水平速度大小无关故选项A、B、D均错误；由发出点到球网的水平位移相同时速度较大的球运动时间短在竖直方向下落的距离较小可以越过球网故C正确．变式1(2018·安徽省滁州市上学期期末)在某一高度匀速飞行的战机在离目标水平距离s时投弹可以准确命中目标现战机飞行高度减半速度大小减为原来的eq\f(23)要仍能命中目标则战机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力)()A.eq\f(13)sB.eq\f(23)sC.eq\f(\r(2)3)sD.eq\f(2\r(2)3)s答案C解析设原来的速度大小为v高度为h根据平抛运动的规律可知在竖直方向有：h＝eq\f(12)gt2解得：t＝eq\r(\f(2hg))在水平方向：s＝vt＝veq\