《2022年届高考物理第一轮知识点梳理复习教案-专题四-曲线运动-考点二-抛体运动-解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年届高考物理第一轮知识点梳理复习教案-专题四-曲线运动-考点二-抛体运动-解.docx（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -考点二 抛体运动基础点 学问点 1 平抛运动 1定义：以肯定的初速度沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动；2性质：平抛运动是加速度为 3平抛运动的条件 1 v 0 0,沿水平方向；2 只受重力作用；g 的匀加速曲线运动,其运动轨迹是抛物线；4争论方法：平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自由 落体运动；5基本规律 如下列图 位移关系速度关系1 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 14 页 - - - - - - - - -
2、 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学问点 2 斜抛运动1定义：将物体以初速度 运动；v0 斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的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争论方法：用运动的合成与分解方法争论平抛运动；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 以斜上抛为例,如下列图 2 0sin2 ；1 水平方向：v0xv0cos ,F合 x0,在最高点,vxv0cos ；射程 xvg2 竖直方向： v0yv0sin , F合 ymg,在最高点, vy0,射高 yv 0sin2g
3、22；重难点一、平抛运动的基本规律 1关于平抛运动必需把握的四个物理量物理量相关分析h,与初速度 v0 无关飞行时间 t t 2h g,飞行时间取决于下落高度水平射程 x xv0t v02h g,即水平射程由初速度v0 和下落高度 h 共同打算,与其他因素无关落地速度 v vv2 xv2 y2 v 02gh,以 表示落地时速度与x 轴正方向间的夹角,有tan vy vx2gh v0,所以落地速度也只与初速度v0和下落高度 h 有关2 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结
4、 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -速度的转变量 v由于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 t 内的速度转变量 vg t 相同,方向恒为竖直向下,如下列图2. 平抛运动的两个重要推论 1 做平抛运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线肯定通过此时水平2位移的中点,如图甲中 A 点和 B 点所示；其推导过程为 tan vy vxgt v0ty；22 做平抛运动的物体在任一时刻任一位置处,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 ,就 ta n 2tan ；如图乙所示；其推导过程为 tan vy v0g
5、t t v0 t 2y x2tan ；二、平抛运动与斜面结合问题平抛运动问题常与斜面联系在一起, 解决此类问题除了要用到平抛运动中的“ 位移关系” 和“ 速度关系” 外, 仍要充分挖掘隐含在斜面上的边、角几何关系, 建立“ 平抛” 和“ 斜面” 之间的联系,表达数理结合的思想方法； 此类问题的特点是做平抛运动的物体落在斜面上,包括两种情形：1 物体从空中抛出落在斜面上；3 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - -
6、 - - -2 从斜面上抛出落在斜面上；1两种常见模型及其求解方法方法内容实例求小球平抛时间总结斜面分解速度水平 vxv0如图, vygt ,分解速度,构tan v0 vy v0 gt,竖直 vygt 合速度 v建速度三角形故 t v0 gtan v2 2xv y分解位移水平 xv0t 如图, xv0t ,分解位移,构竖直 y1 2gt2y1 2gt2,而 tan y x,建位移三角形合位移 x 合联立得 t 2v0tan gx2y 22. 在斜面上以不同的初速度水平抛出的物体, 为斜面倾角 如落点在斜面上, 就具有以下规律1 物体的竖直位移与水平位移之比是同一个常数,这个常数等于斜面倾角的正
7、切值 tan y x；t 2v0tan g；2 物体的运动时间与初速度成正比3 物体落在斜面上,位移方向相同,都沿斜面方向；4 物体落在斜面上时速度方向都平行,且与平抛初速度无关,只与斜面倾角有 关；tan 2tan 其中 为速度与水平方向的夹角；5 当物体的速度方向与斜面平行时,物体离斜面的距离最远,且该时刻仍具有 以下特点：该时刻是全运动过程的中间时刻；该时刻之前与该时刻之后竖直方向上的位移之比为 13；该时刻之前与该时刻之后斜面方向上的位移之比不是 13；特殊提示平抛运动也不是肯定要分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,在有些问题中, 过抛出点建立适当的直角坐标系,把重力
8、加速度 g 正交分解为 gx、gy,把初速度 v0 正交分解为 vx、vy,然后分别在 x、y 方向列方程求解,可以简化解题过程,化难为易；三、类平抛运动问题4 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1定义：所谓类平抛运动,就是受力特点和运动特点类似于平抛运动,即物体受到一个恒定的外力作用且外力与初速度方向垂直时所做的曲线运动；2受力特点：物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直；3运动特点：沿初速
9、度 加速直线运动；4争论方法v0 方向做匀速直线运动,沿合力方向做初速度为零的匀1 常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初 速度方向 即沿合力方向 的匀加速直线运动, 两分运动彼此独立, 互不影响, 且 与合运动具有等时性；2 特殊分解法：对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度 a 分解为 ax、ay,初速度 v0分解为 v0x、v0y,然后分别在 x、y 轴方向列方程求 解；特殊提示类平抛运动问题特殊要留意加速度的求解,它不在等于重力加速度 g,应先求物体合外力,再利用牛顿其次定律 四、斜抛运动的规律aF合 m求解,其他方面和平抛运动相同；斜抛运
10、动的处理方法与平抛运动的处理方法相像,不同的是,斜抛物体在竖直方向上的初速度不为零；如下列图,物体被抛出后在水平方向上以水平分速度 v0x做匀速直线运动；在竖直方向上做初速度为v0y的竖直上抛运动；1 速度： vxv0xv0cos , vyv0sin gt ；2 位移： xv0cos t , yv0sin t 1 2gt2；3 飞行时间、射高和射程飞行时间： T2v0y g2v0sin 5 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - -
11、- - - - - - - -2 射高： Yv 2gv2 0sin22g射程： Xv0cos 2 T2v 0sin cosg2v 0sin2 g2 Xmaxv g；0可见,如初速度 v0 肯定,就当 45 时,射程最大,为4 斜上抛运动的对称性轨迹对称：斜抛运动的轨迹是抛物线, 升弧与降弧关于过最高点的竖直线对称；速度对称： 关于过最高点的竖直线对称的两点速度大小相等,或水平方向速度相等,竖直方向速度等大、反向；时间对称：物体经过关于过最高点的竖直线对称的两段轨迹所用的时间相等；1思维辨析1 以肯定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动； 2 平抛运动的轨迹是抛物线, 速度方向时刻变化, 加速
12、度方向也可能时刻变化； 3 无论初速度是斜向上方仍是斜向下方的斜抛运动都是匀变速曲线运动； 4 做平抛运动的物体质量越大,水平位移越大； 5 做平抛运动的物体初速度越大,落地时竖直方向的速度越大； 6 做平抛运动的物体初速度越大,在空中运动的时间越长； 7 从同一高度水平抛出的物体, 不计空气阻力, 初速度大的落地速度大； 答案 1 2 3 4 5 6 7 22022 年 8 月 3 日 16 时 30 分云南省鲁甸县发生6.5 级强震,牵动了全国人民的心,一架装载救灾物资的直升机,以 9 m/s 的速度水平飞行；在距地面 180 m的高度处,欲将救灾物资精确投放至地面目标,如不计空气阻力,g
13、 取 10 m/s 2,就 A物资投出后经过 20 s 到达地面目标B物资投出后经过 6 s 到达地面目标C应在地面目标正上方投出物资D应在距地面目标水平距离180 m 处投出物资2,解得 t 2h答案B 解析救灾物资离开飞机后做平抛运动, 在竖直方向上有 h1 2gtg6 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -2 180 10 s 6 s,选项 A错误,B正确；救灾物资的水平位移xv0t 9 6
14、m54 m,为把物资精确投放至地面目标,应在距地面目标水平距离 54 m处投出物资,选项 C、D错误；3如下列图, AB为半圆环 ACB的水平直径, C为环上的最低点,环半径为 R；一个小球从 A 点以速度 v0 水平抛出,不计空气阻力, 就以下判定正确选项 A只要 v0足够大,小球可以击中 B 点B即使 v0取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同C如 v0取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环D无论 v0取何值,小球都不行能垂直撞击半圆环答案D B解析小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,可知小球不行能击中点,选项 A错误,初速度不同,小球落点的位置不同,运动的时间可
15、能不同,就小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角不同,选项 B错误,小球不行能垂直撞击在半圆环 AC段,由于依据速度的合成, 平抛运动的速度方向偏向右,假设小球与 BC段垂直撞击,设此时速度与水平方向的夹角为 ,知撞击点与圆心的连线与水平方向的夹角为 ,连接抛出点与撞击点,与水平方向的夹角为 ；依据几何关系知 2 ,由于平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2 倍,即 tan 2tan ,与 2 相冲突,就不可能与半圆弧垂直相撞,选项 C错误, D正确； 考法综述 本考点是曲线运动的两类典型运动之一,把握平抛运动的特点和性质,把握争论平抛运动的方法及应用是本考点的
16、重点,高考命题既可以单独命题,难度较低,也可以与圆周运动、功能关系结合进行交汇命题,难度、频度较高；因此本考点复习仍以夯实基础学问为主,通过复习应把握：3 类运动平抛运动和斜抛运动、类平抛运动1 种方法运动的合成与分解3 种思路分解速度、位移和加速度7 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1 个典型斜面上的平抛运动命题法 1 平抛运动的基本规律典例 1 如下列图,从某高度水平抛出一小球,经过时间
17、t 到达地面时,速度与水平方向的夹角为 ,不计空气阻力,重力加速度为 g；以下说法正确选项 A小球水平抛出时的初速度大小为 gttan B小球在 t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为 2C如小球初速度增大,就平抛运动的时间变长D如小球初速度增大,就 减小 答案 D 解析 到达地面时速度分解如下列图,由 tan gt v0可得小球平抛的初速度大小 v01 2tan ,A错误；设位移与水平方向的夹角为 gt ,由 tan h x2gt v0t gt 2v01 2t an 2h可知, 2,B错误；小球平抛运动的时间 t g,与小球初速度无关, C错误；由 tan gt v0可知, v0 越大, 越
18、小, D正确；【解题法】解答平抛运动问题的常用解法1 解答平抛运动问题时, 一般的方法是将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解,8 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -这样分解的优点是不用分解初速度,也不用分解加速度；2 将平抛运动分解之后,要充分利用平抛运动中的位移矢量三角形和速度矢量 三角形找各量的关系；命题法 2 平抛运动与斜面结合问题 典例 2 滑雪竞赛惊险刺激,如下列图,一名跳台滑雪运动员经
19、过一段加速滑行后从 O点水平飞出,经过 t 3.0 s落到斜坡上的 A 点；已知 O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角 37 ,运动员的质量 m50 kg ；不计空气阻力,运动员视为质点 取 sin 37 0.60 ,cos 37 0.80 ,g10 m/s 2 ；求：1A 点与 O点的距离 L；2 运动员离开 O点时的速度大小 v0；3 运动员从 O点飞出开头到离斜坡距离最远所用的时间t 1； 答案 175 m 220 m/s 31.5 s 解析 1 运动员在竖直方向做自由落体运动,就Lsin37 1 2gt2解得 L2 gt 2sin37 75 m 2 设运动员离开 O点时的速度为 v0,
20、运动员在水平方向的分运动为匀速直线运 动,就 Lcos37 v0t 解得 v0Lcos37t20 m/s 3 解法一：当运动员的速度方向平行于斜坡或与水平方向向下成 37 角时,运动员与斜坡距离最远,就 gt 1 v0tan37 解得 t 11.5 s 9 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -解法二：运动员的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动 初速度为 v0cos37 、加速度为 gsin37
21、 和垂直斜面方向的类竖直上抛运动 初速度为 v0sin37 、加速度为 gcos37 ；当垂直斜面方向的速度减为零时,运动员离斜坡最远,有 v0sin37 1 gcos37 t解得 t11.5 s 【解题法】怎样正确分析平抛运动问题 解决与平抛运动有关的问题时, 应充分留意到两个分运动具有独立性和等时性的特点,并且留意数理结合；1 突出落点问题时,一般要建立水平位移与竖直位移之间的关系；2 突出末速度的大小和方向问题时,一般要建立水平分速度与竖直分速度之间 的关系；3 要留意挖掘和利用合运动、分运动及题设情境之间的几何关系；命题法 3 类平抛问题 典例 3 多项 如下列图, 两个倾角分别为 3
22、0 、45 的光滑斜面放在同一水平面上,斜面高度相等；有三个完全相同的小球a、b、c,开头均静止于同一高度处,其中 b 小球在两斜面之间, a、c 两小球在斜面顶端,两斜面间距大于小 球直径；如同时释放, a、b、c 小球到达水平面的时间分别为 t 1、t 2、t 3；如同 时沿水平方向抛出, 初速度方向如下列图, 到达水平面的时间分别为 t 1 、t 2 、t3 ；以下关于时间的关系正确选项 At1t3t2 Bt 1t 1 、t 2t 2 、 t 3t 3Ct 1 t 3 t 2Dt 1t 1 、t 2t 2 、 t 3t 3 答案 ABC a：sin30 1 2gsin30 t2 1,就
23、t18h g； 解析 由静止释放三个小球时,对10 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -对 b：h1 2gt2 2,就 t22h g；对 c：sin45 1 2gsin45 t2 3,就 t34h g,所以 t 1t3t2. 当平抛三个小球时,小球b 做平抛运动,小球a、c 在斜面内做类平抛运动；沿斜面方向的运动同第一种情形,所以 选项 A、B、C正确；t1t1 ,t2t2 ,t3t3 ；故【解
24、题法】类平抛运动问题的解题方法1 依据物体的受力特点和运动特点判定是否为类平抛运动问题；2 依据牛顿其次定律求解物体运动的加速度；3 在初速度和加速度所打算的平面内按平抛运动规律处理,留意加速度不再是 自由落体加速度 g；4 依据详细事实检验结果的合理性；命题法 4 斜抛运动问题典例 4 如下列图,某滑雪爱好者在离地h1.8 m 高的平台上滑行,以斜向上的初速度 v0离开 A 点, v0与水平方向的夹角 37 ,之后落在水平地面上的 B 点,其水平位移 s3 m；空气阻力忽视不计, g 10 m/s 2；求：1 人与滑板离开平台时的初速度 v0；2 人所能上升的最大高度 H和上升到最大高度所用
25、的时间 t ； 答案 14.2 m/s 20.31 m 0.25 s 解析 1 人由 A 到 B 做斜抛运动,设所用时间为t ,由运动的合成与分解及运动学规律可知水平方向： v0t cos s 竖直方向： v0t sin 1 2gt 2 h 代入数据,联立解得 v04.2 m/s 2 人上升到最大高度时,竖直方向的分速度为零,由运动学规律可知v0sin gt ,H1 2gt 2代入数据解得 t 0.25 s ,H0.31 m ；11 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总
26、结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -【解题法】斜抛运动问题的一般处理方法 1 沿水平方向建立直角坐标系,把物体的初速度沿水平方向和竖直方向分解,得 vxv0cos , v yv0sin ；2 物体在水平方向做初速度为v0cos的匀速直线运动,在竖直方向做初速度为 v0sin ,加速度为 g 的竖直上抛运动；3 在竖直方向上,物体上升运动可看成自由下落的逆运动,下落过程的实质是 自由落体运动；4 留意两方向运动的等时性,水平方向最高点速度为v0cos ,竖直速度为0这两个关键点；命题法 5 平抛运动的综合问题典例 5 多项 如下列图, x 轴在水平地面内,
27、 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,就 Aa 的飞行时间比 b 的长 Ca 的水平速度比 b 的小 答案 BD Bb 和 c 的飞行时间相同 Db 的初速度比 c 的大 解析 依据平抛运动的规律 h1 2gt 2,得 t 2hg,因此平抛运动的时间只由高度打算,由于 hbhcha,所以 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；又由于 xaxb,而 t at b,所以 a 的初速度比 b的大,选项 C错误；做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直
28、线运动,b 的水平位移大于 c,而 t bt c,所以 vbvc,即 b 的初速度比 c 的大,选项 D正确；【解题法】求解多体平抛问题的说明1 如两物体同时从同一高度 或同一点 抛出,就两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动；2 如两物体同时从不同高度抛出,就两物体高度差始终与抛出点高度差相同,12 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差
29、打算；3 如两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差随时间匀称增大,二者间距 取决于两物体的水平分运动和竖直分运动；4 两条平抛运动轨迹的相交处是两物体的可能相遇处,两物体要在此处相遇,必需同时到达此处；典例 6 如下列图,水平屋顶高H5 m,围墙高 h3.2 m ,围墙到房子的水平距离 L3 m,围墙外空地宽 空地上, g 取 10 m/s 2；求：x10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的1 小球离开屋顶时的速度 v0 的大小范畴；2 小球落在空地上的最小速度大小； 答案 15 m/s v013 m/s255 m/s v01,就小球的水 解析 1 设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初
30、速度为平位移： Lxv01t 1小球的竖直位移： H1 2gt2 1g 2H13 m/s 解以上两式得 v01L x 设小球恰好越过围墙的边缘时的水平初速度为 Lv02t 2,小球的竖直位移： Hh1 2gt 2 2解以上两式得： v025 m/s v02,就此过程中小球的水平位移：小球抛出时的速度大小为 5 m/s v 013 m/s ；2 小球落在空地上,下落高度肯定,落地时的竖直分速度肯定,当小球恰好越过围墙的边缘落在空地上时,落地速度最小；竖直方向： v2 y2gH,又有 vminv2 02v2 y13 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页,共 14 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -解得 vmin5 5 m/s ；【解题法】处理平抛运动中临界问题的关键 1 阅读试题,提炼关键信息；2 画出草图,直观形象,从实际动身,发觉隐含条件查找临界点,找出临界条 件；3 用极限分析法确定临界状态然后按常规问题处理；4 结合实际,分析归纳,争论完善最终结果；14 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页,共 14 页 - - - - - - - - -