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1、第4讲运动的合成与分解平抛运动专题一力与运动考点一曲线运动概念和方法辨析考点三与斜面有关的平抛运动问题考点四平抛运动的临界问题考点二平抛运动的基本规律曲线运动概念和方法辨析考点一模拟训练1.(人教版必修2P3演示改编)如图1所示，水平桌面上有一弯曲的轨道，钢球以一定的速度从轨道的始端进入，末端离开.对钢球在轨道末端速度方向的判断，图中表示正确的是A.a B.b C.c D.d解析解析钢球在轨道末端时速度方向沿轨道末端的切线，故只有B选项正确.答案解析1234567图12.(人教版必修2P6演示改编)在光滑水平面上沿直线运动的钢球，若在钢球运动路线旁放一磁铁，钢球将做曲线运动，如图2所示，钢球在
2、曲线运动过程中的动能A.一直增大 B.一直减小C.先增大后减小 D.先减小后增大1234567图2解解析析靠近磁铁时，小球的运动方向发生了变化，说明小球所受合外力方向(加速度方向)与速度方向不在同一直线上，磁场力做正功，动能增大；而在远离磁铁时，磁场力与运动方向夹角大于90，故磁场力做负功，导致动能减小.故C正确，A、B、D错误.答案解析3.(人教版必修2P4演示改编)如图3所示，有一长为80 cm的玻璃管竖直放置，当红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右匀速运动.经过20 s，红蜡块到达玻璃管的最上端，此过程玻璃管的水平位移为60 cm.不计红蜡块的大小，则红蜡块运动的合速
3、度大小为A.3 cm/s B.4 cm/s C.5 cm/s D.7 cm/s图31234567答案解析4.(2017湖州市高三上学期期末)如图4所示，飞机水平飞行时向下投出一重物，不计空气阻力，图中虚线为重物的运动轨迹.下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别为A.B.C.D.答案1234567图45.(2016浙江舟山中学期中)在长约1.0 m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的球形的红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，并迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底.将此玻璃管倒置安装在小车上，并将小车置于水平导轨上.若小车一端连接细线绕过光滑定滑轮悬挂小物体，小车
4、从A位置由静止开始运动，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升，经过一段时间后，小车运动到B位置，如图5所示.如图建立坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是图51234567答案6.(2017浙江“七彩阳光”联考)如图6所示，暑假里老杨带着小杨去重庆玩，到北碚时，想坐船渡过嘉陵江到对岸的桃花山上玩，等渡船时，细心的小杨发现艄公为了将他们送到正对岸，船头并不正对河对岸，而是略朝向上游，请问艄公这样做的目的主要是A.为了船的路程最小 B.为了节省体力C.为了节省时间 D.为了多绕点路看风景答案1234567图67.质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图7
5、所示，下列说法正确的是A.质点的初速度为3 m/sB.2 s末质点速度大小为6 m/sC.质点做曲线运动的加速度为3 m/s2D.质点所受的合外力为3 N1234567答案图7平抛运动的基本规律考点二真题研究1.(2017浙江4月选考13)图8中给出了某一通关游戏的示意图，安装在轨道AB上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方，竖直面内的半圆弧BCD的半径R2.0 m，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37.游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关.为了能通关，弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度
6、分别是(不计空气阻力，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)图8答案12345672.(2016浙江10月选考7)一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出.水管距地面高h1.8 m，水落地的位置到管口的水平距离x1.2 m.不计空气及摩擦阻力，g10 m/s2，水从管口喷出的初速度大小是A.1.2 m/s B.2.0 m/sC.3.0 m/s D.4.0 m/s解解析析水平喷出的水做平抛运动，根据平抛运动规律h gt2可知，水在空中的时间为0.6 s，根据xv0t 可知水平速度为v02.0 m/s.因此选项B正确.答案解析12345673.(2016浙江4月学考
7、10)某卡车在公路上与路旁障碍物相撞.处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的.为了判断卡车是否超速，需要测量的量是A.车的长度、车的重量B.车的高度、车的重量C.车的长度、零件脱落点与陷落点的水平距离D.车的高度、零件脱落点与陷落点的水平距离解解析析物体从车顶平抛出去，根据平抛运动知识可知h gt2，xvt，因此要知道车顶到地面的高度，即可求出时间.测量零件脱落点与陷落点的水平距离即可求出抛出时(事故发生时)的瞬时速度，故答案为D.答案解析12345674.(人教版必修2P10“做一做”改编)用如图9所示的装置研究平抛运动.敲击
8、弹性金属片后，A、B两球同时开始运动，均落在水平地面上，下列说法合理的是模拟训练图9解解析析A球做平抛运动，其在竖直方向的分运动为自由落体运动，故A、B两球同时落地，C选项正确，A、B、D选项错误.A.A球比B球先落地B.B球比A球先落地C.能听到A球与B球同时落地的声音D.当实验装置距离地面某一高度时，A球和B球才同时落地答案解析12345675.飞镖运动于15世纪兴起于英格兰，20世纪初成为流行甚广的日常休闲活动.如图10所示，某同学在离墙一定距离的O点，将飞镖水平掷出，飞镖插在墙壁的靶上与墙壁的夹角为，不计空气阻力的影响，则下列说法正确的是A.飞镖的质量越大，角越大B.飞镖的初速度越大，
9、角越大C.飞镖离墙的距离越大，角越大D.飞镖离墙的距离越大，角不变答案图101234567解析解解析析OM中点O处小球做自由落体运动h gt2，由相似三角形知识，投影点的位移与时间的关系y2hgt2，故投影点做初速度为零、加速度为2g的匀加速直线运动.6.(2017浙江“七彩阳光”联考)如图11所示，在O处有一点光源，MN为竖直屏，屏MN的垂线OM中点O处有一静止小球.释放小球，小球做自由落体运动，在屏上得到小球的投影点.则投影点做A.匀速直线运动B.初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动C.初速度为零、加速度为2g的匀加速直线运动D.初速度不为零、加速度为2g的匀加速直线运动图1112345
10、67答案解析7.(2017宁波市九校高三上学期期末)在2016年11月27日的杭州大火中，消防人员为挽回人民财产做出了巨大贡献，如图12所示，一消防员站在屋顶利用高压水枪向大楼的竖直墙面喷水，假设高压水枪水平放置，不计空气阻力，若水经过高压水枪喷口时的速度加倍，则A.水到达竖直墙面的速度加倍B.水在墙面上的落点与高压水枪口的高度差减半C.水在墙面上的落点和高压水枪口的连线与竖直方向 的夹角加倍D.水在空中的运动时间减半答案解析123456图127规律总结规律总结解决平抛运动问题的有用推论解决平抛运动问题的有用推论(4)某时刻速度的反向延长线通过此时水平位移的中点，速度方向与水平方向夹角正切值是
11、位移方向与水平方向夹角正切值的2倍.与斜面有关的平抛运动问题考点三命题预测1.跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用山势特点建造的一个特殊跳台.一名运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在助滑路上获得很大的速度后从A点水平飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图13所示.已知可视为质点的运动员水平飞出的速度v020 m/s，山坡看成倾角为37的斜面，不考虑空气阻力，则运动员(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)A.在空中飞行的时间为4 sB.在空中飞行的时间为3 sC.在空中飞行的平均速度为20 m/sD.在空中飞行的平均速度为50 m/s图13答案解析1232.(2017
12、嘉兴一中等五校联考)如图14所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则A.b球一定先落在斜面上B.a球可能垂直落在半圆轨道上C.a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D.a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上模拟训练答案123图143.(2016绍兴市联考)饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度v0往鱼池中抛掷鱼饵颗粒.如图15所示，堤坝截面倾角为53.坝顶离水面的高度为5 m，g取10 m/s2，不计空气阻力(sin 530.8，cos
13、530.6)，下列说法正确的是A.若平抛初速度v05 m/s，则 鱼 饵 颗 粒 会 落 在 堤 坝 斜 面 上B.若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度v0越大，落水时 速度方向与水平面的夹角越小C.若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度v0越大，从抛出 到落水所用的时间越长D.若鱼饵颗粒不能落入水中，平抛初速度v0越大，落到斜面上时速度方向 与堤坝斜面的夹角越小图15答案解析123规律总结规律总结1.从斜面开始平抛到落回斜面的过程从斜面开始平抛到落回斜面的过程(1)全过程位移的方向沿斜面方向，即竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切.(2)竖直速度与水平速度之比等于斜面倾角正切的两倍.分解位移水平：
14、xv0t分解位移，构建位移三角形2.从斜面外抛出的物体落到斜面上，注意找速度方向与斜面倾角的关系从斜面外抛出的物体落到斜面上，注意找速度方向与斜面倾角的关系.方法内容斜面总结分解速度水平：vxv0竖直：vygt分解速度，构建速度三角形分解速度水平：vxv0竖直：vygt分解速度，构建速度三角形平抛运动的临界问题考点四命题预测1.如图16所示，排球场总长为18 m，设球网高度为2 m，运动员站在网前3 m处正对球网跳起将球水平击出，取重力加速度g10 m/s2.(1)若击球高度为2.5 m，为使球既不触网又不出界，求水平击球的速度范围.123答案解析图16(2)当击球点的高度为何值时，无论水平击
15、球的速度多大，球不是触网就是出界？解解析析设击球点的高度为h，当h较小时，击球速度过大会出界，击球速度过小又会触网，临界情况是球刚好擦网而过，落地时又恰好压在底线上.即击球高度小于此值时，球不是触网就是出界.答案解析1232.(2017杭州市高三上期末)如图17所示，窗子上、下沿间的高度H1.6 m，墙的厚度d 0.4 m，某人在离墙壁距离L1.4 m、距窗子上沿h 0.2 m 处的 P点，将可视为质点的小物件以垂直于墙壁的速度v水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g10 m/s2.则可以实现上述要求的速度大小是A.2 m/s B.4 m/sC.8 m/s D.1
16、0 m/s答案模拟训练123图173.刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名.如图18所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.4 m，锅的直径为0.4 m，若削出的面片落入锅中，则面片的水平初速度不可能是(g10 m/s2)A.0.8 m/s B.1.2 m/s C.1.5 m/s D.1.8 m/s图18解解析析根据平抛运动的公式，水平方向有xv0t，竖直方向有h gt2，其中0.4 mx0.8 m，联立可得1 m/sv02 m/s，故选项A不可能.123答案解析规律总结规律总结求解平抛运动中的临界问题的关键求解平抛运动中的临界问题的关键1.确定运动性质平抛运动.2.确定临界状态，一般用极限法分析，即把平抛运动的初速度增大或减小，使临界状态呈现出来.3.确定临界状态的运动轨迹，并画出轨迹示意图，画示意图可以使抽象的物理情景变得直观，更可以使有些隐藏于问题深处的条件暴露出来.