步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第四章 曲线运动万有引力与航天》第2课时

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第四章 曲线运动万有引力与航天》第2课时内容摘要：

1、第 2 课时平抛运动考纲解读 能应用解题考点一平抛运动的基本规律1性质加速度为重力加速度 g 的匀变速曲线运动，运 动轨迹是抛物 线2基本规律以抛出点为原点，水平方向(初速度 向)为 x 轴，竖直向下方向为 y 轴，建立平面直角坐标系，则：(1)水平方向：做匀速直线运动，速度 vxv 0，位移 xv 0t.(2)竖直方向：做自由落体运动，速度 vy位移 y )合速度：v ，方向与水平方向的 夹角为 ，则 )合位移：s ，方向与水平方向的夹角为 ， 规律的理解(1)飞行时间：由 t 知，时间取决于下落高度 h，与初速度 关2)水平射程：xv 0tv 0 ，即水平射程由初速度 下落高度 h 共同决 2、定，与其他因素无23)落地速度：v t ，以 表示落地速度与 x 轴正方向的夹角，有 2 ，所以落地速度也只与 初速度 下落高度 h 有关)速度改变量：因为平抛运动的加速度为重力加速度 g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔 t 内的速度改变量 v同，方向恒 为竖直向下，如图 1 所示图 1(5)两个重要推论图 2做平抛(或类平抛)运动的物体任一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 2 中 A 点和 B 点所示做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处， 设 其速度方向与水平方向的夹角为 ，位移方向与水平方向的夹角为 ，则 2 如图 3 所示，一小球从一半圆轨 3、道左端 A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点O 为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，水平方向夹角为 60，重力加速度为 g，则小球抛出时的初速度为()图 3A. B. 33 D. 3由题意知在 B 点小球速度分解如图由平抛运动规律水平方向上： Rv 0v y033 选项正确答案平抛运动规律的应用(2012新课标全国15)如图 4 所示， 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()图 4Aa 的飞行时间比 b 的长Bb 和 4、 c 的飞行时间相同Ca 的水平初速度比 b 的小Db 的水平初速度比 c 的大答案根据平抛运动的规律 h t ，因此平抛运动的时间只由高度决定，因为12 2h c以 b 与 c 的飞行时间相同，大于 a 的飞行时间，因此选项 A 错误，选项 B 正确；又因为 xa b 的水平初速度比 c 的大， 选项 D 正确2平抛运动规律的应用如图 5 所示，竖直平面内的半圆环 水平直径，c 为环上最低点，环半径为 a 点以初速度 向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则()图 5A当小球的初速度 时，掉到环上时的竖直分速度最大2小球的初速度 Bt 1t 1、t 2t 2、t 3t 3Ct 1t 3t 5、2 Dt 1t3球 b 做平抛运动，5 12 23 23 4a、c 在斜面内做 类平抛运动沿斜面方向的运 动同第一种情况，所以t1t 1，t 2t 2，t 3t 3类平抛运动模型的应用光滑水平面上，一个质量为 2 物体从静止开始运动，在前5 s 受到一个沿正东方向、大小为 4 N 的水平恒力作用；从第 5 s 末开始改为正北方向、大小为 2 N 的水平恒力作用了 10 s，求物体在 15 s 内的位移和 15 s 末的速度大小及方向答案135 m，方向为东偏北 角，满足 2510 m/s，方向为东偏北 452解析 如图所示，物体在前 5 s 内由坐标原点起向东沿 x 轴正方向做初速度为零的匀加 6、速直线运动，其加速度为 m/ m/s 22方向沿 x 轴正方向5 s 末物体沿 x 轴方向的位移 252 m25 m，到达 P 点， 5 s 末速度12 21 12vxa 5 m/s 10 m/ s 末开始，物体参与两个分运动：一个是沿 x 轴正方向做速度为 10 m/s 的匀速直线运动，经 10 s 其位移x2v 010 m100 y 轴正方向( 正北方向) 做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度 为 2m/ m/ 0 s 沿 y 轴正方向的位移y 1102 m50 12沿 y 轴正方向的速度vya 10 m/s 10 m/5 s 末物体到达 Q 点，则 m135 m，方向为东偏北 角，满足 7、 502 25 10022515 s 末的速度为 m/s10 m/02 102 2 11010所以 45即方向为东偏北 45角高考模拟明确考向1(2014江苏6) 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图 18 所示的装置进行实验小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时 B 球被松开，自由下落关于该实验，下列说法中正确的有()图 18A两球的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度，多次实验D实验也能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动答案锤打击弹性金属片后， A 球做平抛运动，B 球做自由落体运动 A 球在竖直方向上的运动情况与 B 球相同，做自由落体运动，因此两球同 8、时落地 实验时，需 A、B 两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及 击打力度 应该有变化，实验时要进行35 次得出结论本实验不能 说明 A 球在水平方向上的运动性质，故选项 B、C 正确， 选项A、D 错误2(2013北京19) 在实验操作前应该对实验进行适当的分析研究平抛运动的实验装置示意图如图 19 所示小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹某同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在如图中 1、2、3 的位置，且1 与 2 的间距等于 2 与 3 的间距若三次实验中， 9、小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x 2、x 3，机械能的变化量依次为 E 2、E 3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是()图 19Ax 2x 1x 3x 2，E 1E 2 x 2 x1x 3x 2，E 1E 2E 3Cx 2 x1x 3x 2，E 1E 2E 3Dx 2x 1x 3x 2，E 1E 2 解析 忽略空气阻力的影响，小球在运 动过程中机械能守恒，所以 E 2 竖直方向上做匀加速运动，又因 y 23，所以 t 23，在水平方向上 x 2x 1v 0x 3x 2v 0有 x2x 1x 3x 2，由以上分析可知选项 (2013安徽18) 由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是 m3 10、/离开喷口时的速度大小为 16 m/s，方向与水平面夹角为 60，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，3则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度 g 取 10 m/)A28.8 m0 2 8.8 mm 3C38.4 m0 2 8.4 mm 3答案对倾斜向上的水柱，逆向思考为平抛运动，则喷口处竖直分速度为 v2024 m/s，所以空中水柱的高度 h 28.8 m，时间 t 2.4 s，即空中水柱的水量 VQt.4 0 2 正确选项为 平抛出的小球，t 秒末的速度方向与水平方向的夹角为 1，tt 0 秒末速度方向与水平方向的夹角为 2，忽略空气阻力，重力加速度为 g，则小球初速度的大小为 () 11、A(1 2) 1 2C(1 2) 2 1答案将 t 秒末和 tt 0 秒末的速度分解如图所示， 则 1 ，2 ，又v y1，解得 ，故 D 正确2 15如图 20 所示，小球以 对倾角为 的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间 t 为(重力加速度为 g)()图 20Av 0解析 如图所示，要使小球到达斜面的位移最小，则小球落点与抛出点的连线应与斜面垂直，所以有 ，而 xv 0t，y 得 t 2 2图 21 所示，B 为竖直圆轨道的左端点，它和圆心 O 的连线与竖直方向的夹角为 点以速度 抛，恰好沿 B 点的切线方向进入圆轨道已知重力加速度为 g，则 A、B 之间的水平距离为()图 12、 21A. g 2 2答案设小球到 B 点时其速度为 v，如 图所示，在 B 点分解其速度可知： vxv 0，vyv 0，又知小球在竖直方向做自由落体运动，则有 vy联立得：t ，A、B 之间的水平距v 0t ，所以只有 A 项正确项选择题1如图 1 所示，在斜面顶端的 A 点以速度 v 平抛一小球，经 间落到斜面上 B 点处，若在 A 点将此小球以速度 平抛出，经 间落到斜面上的 C 点处，以下判断正确的是()图 1AC21 B41Ct 1t 24 1 Dt 1t 2 12答案由平抛运动规律有：x v 0t，y ，将两次实验数据均代入上式，12 yx t1t 221，C、D 项均错它 们竖直位移之比 yBy C 41，所以12 21。