高三物理一輪復習優(yōu)質學案：平拋運動

1、高三物理一輪復習基礎課2平拋運動保前雙基4美I知識排查的睨息一平拋運動1 .定義：以一定的初諫度沿水平方向拋出的物體只在重力作用下的運動。2 .性質：平拋運動是加速度為g的勻加速曲線運動、其運動軌跡是拋物線3 .平拋運動的條件：（1）v0WQ沿水平方向；（2）只受重力作用。加識點二平拋運動的規(guī)律（如圖1所示）61 .速度關系2 .位移關系水平方向：工二r（/ ：修出方向:3 .兩個重要推論 （1）做平拋（或類平拋）運動的物體在任一時刻，設其速度方向與水平方向的夾角為 9,位移與水平方向的夾角為 %則tan421an_r（2）做平拋（或類平拋）運動的物體任一時刻的魔時速度的反向延長線一定通過此時

2、 水平位移的中點,則x=2OB。如幟點三斜拋運動1 .定義：將物體以初速度V0沿斜向上方或斜向下方拋出,物體只在重力作用下的 動。2 .性質：加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動,軌跡是拋物線。小題速練1 .思考判斷（1）平拋運動的加速度方向時刻在變化。（）（2）平拋運動的物體任意時刻速度方向與水平方向的夾角保持不變。（）（3）平拋運動的物體在任意相等的兩段時間內的速度的變化相同。（）答案 （1） xx （3） V2 .人教版必修2 P10做一做"改編（多選）為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，用如圖2所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開

3、，自由下落，關于該實驗，下列說法正確的有 （）6,4圖2A.兩球的質量應相等B.兩球應同時落地C.應改變裝置的高度，多次實驗D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動解析 小錘打擊彈性金屬片后，A球做平拋運動，B球做自由落體運動。A球在 豎直方向上的運動情況與B球相同，做自由落體運動，因此兩球同時落地。實驗 時，需A、B兩球從同一高度開始運動，對質量沒有要求，但兩球的初始高度及擊打力度應該有變化，實驗時要進行 35次得出結論。本實驗不能說明 A球在 水平方向上的運動性質，故選項 B、C正確，A、D錯誤。答案 BC3.教科版必修2 P18 T2 一架投放救援物資的飛機在某個受援區(qū)域的上空水平

4、地勻速飛行，從飛機上每隔1s投下1包救援物資，先后共投下4包，若不計空氣阻力，則4包物資落地前（）A.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是等間距的B.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點不是等間距的C.在空中任何時刻總在飛機正下方排成豎直的直線，它們的落地點是等間距的D.在空中任何時刻總在飛機正下方排成豎直的直線，它們的落地點不是等間距的答案 C保堂互初探知考點0平拋運動的規(guī)律及應用1 .飛行時間：由t = U知，時間取決于下落高度h,與初速度V0無關。2 .水平射程：x= vot = vo、僧，即水平射程由初速度V0和下落高度h共同決定, 與其他因素無關。3 .落地速度：v=y

5、v2 + v2 = Yv2+ 2gh,以8表示落地速度與 x軸正方向間的火 角，有tan 8= £=:2gh所以落地速度只與初速度V0和下落高度h有關。4 .速度改變量：物體在任意相等時間內的速度改變量Av=gN相同，方向恒為豎直向下，如圖3所示。圖3I跟進題組 多角練透1.（2016海南單科，1）在地面上方某一點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋 出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中（）A.速度和加速度的方向都在不斷變化B.速度與加速度方向之間的夾角一直減小C.在相等的時間間隔內，速率的改變量相等D.在相等的時間間隔內，動能的改變量相等解析 由于物體做平拋運動，故物體只受重力作用

6、，加速度不變，速度的大小和方向時刻在變化，故選項 A錯誤；設某時刻速度與豎直方向夾角為9,則tan43= vt5隨著時間t的變大，故tan 8變小，則8變小，故選項B正確；根據(jù)加速* ¥、 4 _ , 度定義式a=9=g,則 加=gAt,即在相等的時間間隔內，速度的改變量相等，故選項C錯誤；根據(jù)動能定理，在相等的時間間隔內，動能的改變量等于重力的功，即 WG=mgh,而平拋運動在相等時間內豎直方向上的位移不相等，故選項D錯誤。答案 B2.（2017全國卷I , 15）發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的 乒乓球（忽略空氣的影響）。速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越

7、過球 網(wǎng)；其原因是（）A.速度較小的球下降相同距離所用的時間較多B.速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大C.速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少D.速度較大的球在相同時間問隔內下降的距離較大1 C C解析 由題意知，兩個乒乓球均做平拋運動，則根據(jù) h = 2gt2及vy=2gh可知，乒 乓球的運動時間、下降的高度及豎直方向速度的大小均與水平速度大小無關，故選項A、B、D均錯誤；由發(fā)出點到球網(wǎng)的水平位移相同時，速度較大的球運動時間短，在豎直方向下落的距離較小，可以越過球網(wǎng)，故選項 C正確。答案 C3.（2018河南部分重點中學聯(lián)考）某同學玩飛鏢游戲，先后將兩只飛鏢 a、b由同

8、一 位置水平投出，已知飛鏢投出時的初速度va>vb,不計空氣阻力，則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)（俯視圖）可能是（）解析 兩只飛鏢a、b都做平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，則有 x=1V0t,它們的水平包移大小相等，由于 Va>Vb,所以運動時間關系為ta<tb,由h = gt2知ha<hb,所以插在豎直靶上時a在b的上面，選項C、D錯誤；設飛鏢插在豎直靶上前瞬間速度與水平方向的夾角為%則tankgt,因為Va>Vb, ta<tb,所以有3< Cb,選項A正確，B錯誤。答案 A4.（2017汪蘇卷,2）如圖4所示，A、B兩小球從相同高度同時水平拋出

9、，經(jīng)過時 問t在空中相遇。若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?2倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng) 過的時間為（）AB: /% , .1 . .7圖4A.tB.乎tC.；D.4解析 設A、B兩小球的拋出點間的水平距離為 L,分別以水平速度vi、V2拋出，經(jīng)過時間t的水平位移分別為xi、X2,根據(jù)平拋運動規(guī)律有 Xl=Vlt, X2 = V2t,又X1 + X2=L,則t = 一;若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出V1 + V2到相遇經(jīng)過的時間為t':2（V1 + V2）=；,故選項C正確。答案 C2與斜面相關聯(lián)的平拋運動高三物理一輪復習8斜面上的平拋運動問題是一種常見的題型，在解答這類問題

10、時除要運用平拋運動 的位移和速度規(guī)律，還要充分運用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平 方向夾角的關系，從而使問題得到順利解決。常見的模型如下：高三物理一輪復習I跟進題組行，每隔相等時間釋放一顆炸彈，第一顆落在a點，第二顆落在b點。斜坡上方法內容斜面總結分解速度水平：Vx= V0豎直：vy= gt 合速度：v=vX+v2分解速度，構建速度三角形分解位移水平：x=v0t豎直：y= 1gt2合位移：s= Vx2+y2分解位移，構建位移三角形多角練透1 .(2017江西南昌模擬)如圖5,戰(zhàn)機在斜坡上方進行投彈演練。戰(zhàn)機水平勻速飛18c、d兩點與a、b共線，且ab= bc= cd,不計空氣阻力。第

11、三顆炸彈將落在()B.c點D.d點A.b、c之間C.c、d之間 解析 炸彈在豎直方向做自由落體運動，由自由落體運動規(guī)律可知，相鄰兩炸彈 落地時間差不斷減小，故第三顆炸彈應落在 b、c之間，選項A正確 答案 A2 .如圖6,以9.8 m/s的速度水平拋出的物體飛行一段時間后，垂直撞在傾角 仁30°的斜面上，可知物體完成這段飛行的時間為(g = 9.8 m/s2)()圖6A. 3 s2；3B. 3 sC.- sD.2 s解析 物體做平拋運動，當垂直地撞在傾角為30°的斜面上時，速度與斜面垂直，把物體的速度分解，如圖所示。由圖可知，此時物體在豎直萬向上的分速度大小為Vy = t,

12、由Vy= gt可得運動的時tan問t=v= +V： A = 3/3 s,故選項A正確。g gtan答案 AV03.（多選）如圖7所示，B點為傾角為45°的斜面上的一點。從B點正上方、距B點 的高度為h的A點處，靜止釋放一個質量為 m的彈性小球，落在B點和斜面碰 撞，碰撞后速度大小不變，方向變?yōu)樗?，?jīng)過一段時間小球落在斜面上 C點（C點未畫出）。則（ ）A.小球落到B點時重力的瞬時功率為 mgV2ghB.小球從B點運動到C點的時間為斗hgC.小球從B點運動到C點的時間為2、伶D.B點與C點間的高度差為5h解析 從A >B的過程，小球做自由落體運動，有 v= V2gh,則重力的瞬

13、時功率為P=mgv= mgV2gh,故選項A正確；從B>C的過程，小球做平拋運動，位移夾角為45；則水平位移和豎直位移相等，有 vt= 2gt2,解得t=2稠，故選項C正確，B錯誤；B、C兩點間的高度差為h'=2gt2 = 4h,故選項D錯誤。答案 AC考點.平拋運動中臨界問題的分析方法求解平拋運動臨界問題的一般思路(1)確定臨界狀態(tài)。找出臨界狀態(tài)對應的臨界條件。(3)分解速度或位移。(4)若有必要，畫出臨界軌跡。典例(2016浙江理綜，23)在真空環(huán)境內探測微粒在重力場中能量的簡化裝 置如圖8所示。P是一個微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質量相同、初速度不同的 微粒。高度為h的探測屏

14、AB豎直放置，離P點的水平距離為L,上端A與P點 的高度差也為ho圖8(1)若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間；求能被屏探測到的微粒的初速度范圍；(3)若打在探測屏A、B兩點的微粒的動能相等，求L與h的關系31解析 打在中點的微粒；h = 2gt2L 1注(2)打在B點的微粒v1 = * 2h = 2gt2同理，打在A點的微粒初速度v2=L'陽 2h微粒初速度范圍1、牖&丫& L、y2h 11由能重關系mv2 + mgh= 2mv1 + 2mgh®聯(lián)立式解得L = 2y2h答案Y (PL&v&L魂(3兒=2業(yè)|方法技巧處理平拋運

15、動中的臨界問題要抓住兩點(1)找出臨界狀態(tài)對應的臨界條件； (2)要用分解速度或者分解位移的思想分析平拋運動的臨界問題。I跟進題組多角練透1 .如圖9,窗子上、下沿間的高度 H=1.6 m,墻的厚度d=0.4 m,某人在離墻壁 距離L=1.4 m、距窗子上沿h = 0.2 m處的P點，將可視為質點的小物件以速度 v水平拋出，小物件直接穿過窗口并落在水平地面上，取g=10 m/s2。則v的取值范圍是()圖9A.v>7 m/sC.3 m/s< v<7 m/sB.v< 2.3 m/sD.2.3 m/s<v<3 m/s解析 小物件做平拋運動，可根據(jù)平拋運動規(guī)律解題。

16、若小物件恰好經(jīng)窗子上沿，則有h=2gt2, L = viti,得vi = 7 m/s,若小物塊恰好經(jīng)窗子下沿，則有 h+H = 2gt2, L+d=v2t2,得 v2 = 3 m/s,所以 3 m/s <v< 7 m/s,故選項 C 正確。 答案 C2 .(2015全國卷I , 18)一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖10所示。水平臺面的 長和寬分別為L1和L2,中間球網(wǎng)高度為h0發(fā)射機安裝于臺面左側邊緣的中點， 能以不同速率向右側不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距臺面高度為3h0不計空氣的作用，重力加速度大小為 go若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內，通過選 擇合適的方向，就能使乒乓球落

17、到球網(wǎng)右側臺面上，則 v的最大取值范圍是 () (4L2+L2) g6h1/ (4L2+L2) g2 6h1/ (4L2+L2) g2 6h圖10v最小解析 發(fā)射機無論向哪個方向水平發(fā)射，乒乓球都做平拋運動。當速度 時，球沿中線恰好過網(wǎng)，有：h g2小3h h= 2 Li 心2= viti 聯(lián)立得vi=Lyh當速度最大時，球斜向右側臺面兩個角發(fā)射，有S22gt一 2-h3V2 =1 I (4L2+L2) g2, 6h所以使乒乓球落到球網(wǎng)右側臺面上，v的最大取值范圍為(4L2+L2)6h答案 D選項D正確。核心素養(yǎng)培養(yǎng)體育運動中的平拋運動問題 一一解決生活中STSE問題能力的培養(yǎng)平拋運動與日常生

18、活緊密聯(lián)系，如乒乓球、足球、排球等運動模型，飛鏢、射 擊、飛機投彈模型等。這些模型經(jīng)常受到邊界條件的制約，如網(wǎng)球是否觸網(wǎng)或越 界、飛鏢是否能擊中靶心、飛機投彈是否能命中目標等。解題的關鍵是能準確地 運用平拋運動規(guī)律分析對應的運動特征。在分析此類問題時一定要注意從實際出 發(fā)尋找臨界點，畫出物體運動的草圖，找出臨界條件，盡可能畫出示意圖，應用 平拋運動規(guī)律求解。例1乒乓球的平拋運動（2017大連重點中學聯(lián)考）（多選）在某次乒乓球比賽 中，乒乓球先后兩次落臺后恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，過網(wǎng)時的速度方向均垂 直于球網(wǎng)，把兩次落臺的乒乓球看成完全相同的兩個球，球 1和球2,如圖11所 示，不計乒乓球的旋

19、轉和空氣阻力，乒乓球自起跳到最高點的過程中，下列說法 正確的是（）Md 球e圖11A.起跳時，球1的重力功率等于球2的重力功率B.球1的速度變化率小于球2的速度變化率C.球1的飛行時間大于球2的飛行時間D.過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度解析 乒乓球起跳后到最高點的過程，其逆過程可看成平拋運動。重力的瞬時功率等于重力乘以豎直方向的速度，兩球起跳后能到達的最大高度相同，由v2 =2gh得，起跳時豎直方向分速度大小相等，所以兩球起跳時重力功率大小相等，選項A正確；速度變化率即加速度，兩球在空中的加速度都等于重力加速度，所以兩球的速度變化率相同，選項 B錯誤；由h=2gt2可得兩球飛行時間相同，選項C

20、錯誤；由x= vt可知，球1的水平位移較大，運動時間相同，則球 1的水平 速度較大，選項D正確 答案 AD例2排球的平拋運動（2017許昌模擬）如圖12所示是排球場的場地示意圖，設排球場的總長為L,前場區(qū)的長度為L,網(wǎng)高為h,在排球比賽中，對運動6員的彈跳水平要求很高。如果運動員的彈跳水平不高，運動員的擊球點的高度小 于某個臨界值H,那么無論水平擊球的速度多大，排球不是觸網(wǎng)就是越界。設某 一次運動員站在前場區(qū)和后場區(qū)的交界處，正對網(wǎng)前豎直跳起垂直網(wǎng)將排球水平擊出，關于該種情況下臨界值 H的大小，下列關系式正確的是（）圖1249A.H-48H答案 C16=15兒故選項c正確16 (L+h)B&q

21、uot;=15L hL + h D.H=h解析 將排球水平擊出后排球做平拋運動，排球剛好觸網(wǎng)到達底線時，則有例3足球的平拋運動（多選）在一場足球比賽中，小明將界外球擲給小華,他將足球水平擲出時的照片如圖 13所示，擲出后的足球可視為做平拋運動。擲 出點的實際高度為1.8 m,小華的高度為1.6 m,根據(jù)照片進行估算，下列說法正 確的是（不計空氣阻力，重力加速度g=10 m/s2）（ ）圖13A.為使球恰好落在小華頭頂，則小明擲足球的初速度應約為30 m/sB.若小明減小擲出點的實際高度，則球落點一定在小華前面C.若小明增大擲出足球的初速度，則球落點一定在小華后面D.為使球恰好落在小華腳下，則小明擲足球的初速度應約為10 m/s1c2h解析 由平拋運動的公式h = 2gt2得足球在空中的運動時間為t=yjg。為使球恰12X (1.81.6)好落在小華頭頂，則t1= '10s= 0.2 s0由圖可估算出足球與小華 的水平距離x約為拋出點高度的3.3倍，約6.0 m。若足球恰