专题5.2 平抛运动-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修2)
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1、一、抛体运动1定义以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受_作用,这种运动叫做抛体运动。当物体做抛体运动的初速度沿_时,叫做平抛运动。学科#网2抛体运动的特点(1)具有一定的初速度v0;(2)只受重力作用,加速度恒定,a=g,加速度方向总是_;(3)速度变化的特点:抛体运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等,均为v=gt,方向竖直向下。3抛体运动的性质物体做抛体运动时加速度恒定,所以抛体运动是_运动。二、平抛运动1定义将物体以一定的速度水平抛出,物体只在_作用下的运动,叫做平抛运动。2平抛运动的条件(1)物体具有水平方向的_;(2)运动过程中只受_作用。3平抛运动的性
2、质由于做平抛运动的物体只受重力作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,是匀变速运动,又重力与初速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动,故平抛运动是_运动。4平抛物体的位置平抛运动的物体落至地面时,抛出点与落地点间的水平距离为x,竖直距离为y,在空中运动的时间为t;(1)在水平方向上,物体做_运动,所以x=_;(2)在竖直方向上,物体做_运动,所以y=_;(3)以抛出点为坐标原点,以v的方向为x轴,向下为y轴,则平抛运动的物体在t时刻的位置为_。5平抛物体的轨迹(1)运动轨迹:_;(2)轨迹的性质:平抛运动的轨迹是一条_。6平抛物体的速度(1)水平速度:vx=_;(2)竖直速度:vy=_;(3
3、)落地速度:v地= _=。重力 水平方向 竖直向下 匀变速曲线一、平抛运动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v0方向)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vx=v0,位移x=v0t;(2)竖直方向:做自由落体运动,速度vy=gt,位移;(3)合速度:,方向与水平方向的夹角为,则;(4)合位移:,方向与水平方向的夹角为,。3平抛运动的基本规律(1)飞行时间:由知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关;(2)水平射程:,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因
4、素无关;(3)落地速度:,以表示落地速度与x轴正方向的夹角,有,所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关;学科&网(4)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=gt相同,方向恒为竖直向下,如图所示。(5)两个重要推论a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,如图所示;b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,位移与水平方向的夹角为,则tan =2tan 。【例题1】如图,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轴正方向抛出
5、的三个小球a、b、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Aa的飞行时间比b的长Bb和c的飞行时间相同Ca的初速度比b的小Db的初速度比c的小参考答案:B名师点睛:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度比较运动的时间,结合水平位移和时间比较初速度的大小。二、斜抛运动1运动性质加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线。2基本规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)(1)水平方向:v0x=v0cos ,F合x=0;(2)竖直方向:v0y=v0sin ,F合y=mg。【例题2】某同学进行篮球训练,如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直
6、撞在竖直墙面上,不计空气阻力,则下列说法正确的是A篮球撞墙的速度,第一次较大B从抛出到撞墙,第一次球在空中运动时间较长C篮球在空中运动时的加速度,第一次较大D抛出时的速度,第一次一定比第二次大参考答案:B试题解析:由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上,因此在这两次中,篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆运动,因此它们在空中运动的加速度都为g,故选项C错误;根据平抛运动的规律可知,在竖直方向上有:h=,在水平方向上有:x=v0t,由图可知:h1h2,x1=x2,所以篮球的运动时间t1t2,撞墙的速度v01v213A、B两球质量分别为mA、mB,距地面的高度分别为H、h。现以大小相同的速度v0同时水
7、平抛出,如图所示,P点为轨迹交点。已知mAh,不计空气阻力,下列说法中正确的是AA球水平射程大于B球水平射程BA球先经过P点C两球在P点相遇D经过P点时,A球速度大于B球速度14(2018浙江省诸暨市诸暨中学高二下学期期中考试)羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图是他表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高。若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则A击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙B击中甲、乙的两球初速度v乙v甲C假设某次发球能够击中甲鼓,用相同大小速度发球可能击中丁鼓D击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大15如图所示,斜面倾角为
8、,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面经过的时间为t,重力加速度为g,则下列说法中正确的是A若小球能击中斜面中点,则B若小球垂直击中斜面,则C若小球以最小位移到达斜面,则D无论小球怎样到达斜面,运动时间均为16(2018浙江省杭州市高三高考命题预测卷)如图所示是网球发球机,某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度,然后向竖直墙面发射网球。假定网球水平射出,某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30和60,若不考虑网球在空中受到的阻力,则A两次发射的初速度之比为3:1 B碰到墙面前空中运动时间之比为1:3C下降高度之比为1:3 D碰到墙面时动能之比
9、为3:117如图所示的两个斜面,倾角分别为37和53,在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A、B两个小球平抛运动时间之比为A1:1 B4:3 C16:9 D9:1618如图所示,将一小球从原点沿水平放置的Ox轴抛出,经一段时间到达P点,其坐标为(x0,y0),作小球轨迹在P点切线并反向延长,与Ox轴相交于Q点,则Q点的x轴坐标为A B C D不能确定19(2018河南省鹤壁市淇县第一中学高一下学期期中考试)如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为,高为h,重力加速度为g。现有一小球在A处贴着斜面以水平速度v0射出,最后从B处离开斜面,下列
10、说法中正确的是A小球的运动轨迹为抛物线B小球的加速度为gtanC小球到达B点的时间为D小球到达B点的水平位移20如图所示,球网上沿高出桌面H,网到桌边的距离为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桌边缘,设乒乓球的运动为平抛运动。则乒乓球A在空中做变加速直线运动B在水平方向做匀加速直线运动C在网的右侧运动的时间是左侧的2倍D击球点的高度是网高的2倍21(2018江苏省南京市金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟考试)如图所示.斜面倾角为,且,现从斜面上点与水平方向成角以速度分别抛出小球,小球刚要落在斜面上两点时的速度分别为.设间
11、的距离为,间的距离为,不计空气阻力,则A方向相同 B方向不同C方向相同 D方向不同22如图为湖边一倾角为30的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为O。一人站在A点处以速度v0沿水平方向扔小石子,已知AO=40 m,g取10 m/s2。下列说法正确的是A若v0=18 m/s,则石块可以落入水中B若石块能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角不变C若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D若石块不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小23(2018四川省资阳中学高一下学期6月月考)如图所示,小球a从倾角为60的固定粗糙斜面顶端以速度v
12、1沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v2水平抛出,两球恰好在斜面中点P相遇,则下列说法正确的是Av1:v22:1Bv1:v21:1C若小球b以2v2水平抛出,则两小球仍能相遇D若小球b以2v2水平抛出,则b球落在斜面上时,a球在b球的上方24在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A和B,两球相遇于空中的P点,它们的运动轨迹如图所示。不计空气阻力,下列说法中正确的是 A在P点,A球的速度大小大于B球的速度大小B在P点,A球的速度大小小于B球的速度大小C抛出时,先抛出A球后抛出B球D抛出时,两球同时抛出25(2018福建省厦门市高一下学期期末质量检测
13、)如图所示,在距地面高为H=0.8 m处,有一小球A以初速度水平抛出,于此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数=0.3,A、B均可看成质点,不计空气阻力,A落地后静止不反弹,下列说法正确的是A球A经0.6 s时间落地B球A落地时速度大小为7 m/sC球A落地时,B已停下D球A落地时,B的速度大小为1.8 m/s26如图所示,斜面上有a、b、c、d、e五个点,ab=bc=cd=de。从a点以速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从a点以速度2v0水平抛出,不计空气的阻力,则它将落在斜面上的Ac点 Bc与d之间某一点Cd与e之间某一点 De点
14、27(2018四川省宜宾市高一下学期期末教学质量监测)从同一点O水平抛出的三个小物体,分别落到斜面上A、B、C三个位置,如图所示。三个物体的初速度大小和运动时间的关系如下,其中正确的是ABCD28一小球从A点做自由落体运动,另一小球从B点做平抛运动,两小球恰好同时到达C点,已知AC高为h,两小球在C点相遇前瞬间速度大小相等,方向成60夹角,g10 m/s2。由以上条件可求AA、B两小球到达C点所用时间之比为1:2B做平抛运动的小球初速度大小为CA、B两点的高度差为DA、B两点的水平距离为29如图所示,水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练,飞机沿水平方向做匀加速直线运动。当飞机飞过观察点B点正
15、上方A点时投放一颗炸弹,经时间T炸弹落在观察点B正前方L1处的C点,与此同时飞机投放出第二颗炸弹,最终落在距观察点B正前方L2处的D点,且L23L1,空气阻力不计。以下说法正确的有A飞机第一次投弹时的速度为B飞机第二次投弹时的速度为C飞机水平飞行的加速度为D两次投弹时间间隔T内飞机飞行距离为30如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为=53的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8 m,求小球水平抛出的初速度v0和斜面与平台边缘的水平距离x各为多少?(取sin 53=0.8,cos 53=0.6,g=10 m/s2)31(2018浙江省宁波市高一第一学期
16、期末考试)如图所示,民俗运动会中有一种掷飞镖游戏比赛项目,比赛中某选手站在靶的正前方手持飞镖将其水平掷出,飞镖出手瞬间的位置高出靶心O点,离靶面水平距离,若将飞镖在空中的运动看平抛运动,并且刚好击中靶心,飞镖可视为质点,求:(1)飞镖的初速度大小;(2)飞镖击中靶心前瞬间的速度大小和方向(用于水平方向所成的夹角的正切值来表示);(3)若飞镖击中以靶心为O圆心、半径的圆形范围内为有效成绩并得分,设飞镖每次水平掷点位置不变,且飞镖只在与靶面垂直的竖直面内的运动,则飞镖水平掷出的初速度大小在什么范围内时才可以得分?32第十六届中国崇礼国际滑雪节于2016年12月3日在张家口市崇礼区的长城岭滑雪场隆重
17、举行。如图1所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出,落到斜坡上的B点。AB两点间的竖直高度h=45 m,斜坡与水平面的夹角37,不计空气阻力(取sin 37=0.6,cos 37=0.8;g取10 m/s2)。求:(1)运动员水平飞出时初速度v0的大小;(2)运动员落到B点时瞬时速度v1的大小和方向;(3)设运动员从A点以不同的水平速度v0飞出,落到斜坡上时速度大小为v,请通过计算确定v与v0的关系式,并在图2中画出vv0的关系图象。33如图所示,水平传送带水平段长L6 m,距地面高H20 m,与传送带等高的光滑水平台上在一小物块以v0=8 m/s的初速度滑上传送带,物块与传送带
18、间的动摩擦系数0.5,取g=10 m/s。设皮带轮匀速转动的速度为v,物体平抛运动的水平位移为s,以不同的v值重复上述过程,得一组对应的v,s值。由于皮带轮的转动方向不同,皮带上部向右运动时用v0,皮带上部向左运动时用v0表示,在图中(b)中给出的坐标上正确画出sv的关系图线。34如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上的A点,不计空气阻力。若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是A增大抛射速度,同时减小抛射角B减小抛射速度,同时减小抛射角C增大抛射角,同时减小抛出速度D增大抛射角,同时增大抛出速度35(2018广东省东莞市高三毕业班
19、第二次综合考试)如图所示,小球A从第一台阶的边缘以速度v1水平抛出,小球B从第二台阶的边缘以速度v2水平抛出,最终两球都落在第三台阶的边缘,已知所有台阶的台高均为H,台宽均为L,H=L,下列说法正确的是A小球B平抛的初速度大B小球B运动的时间长C小球B落到台面上的速度大D小球A和小球B落到第三台阶时的速度方向相同36如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A,已知A点高度为h,山坡倾角为,由此可算出A轰炸机的飞行高度B轰炸机的飞行速度C炸弹的飞行时间D炸弹投出时的动能37(2018云南省玉溪市元江一中高一下学期4月份考试)静止的城市绿化洒水车
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