人教高中物理专题03 三大力场中的曲线运动（精讲）.docx

2023年高考物理二轮复****讲练测
专题03 三大力场中的曲线运动（精讲）
精讲考点
精讲内容
考点1
抛体运动的规律与应用
考点2
圆周运动的规律与应用
考点3
电磁场中的曲线运动
【知识体系构建】
【典例方法突破】
一、抛体运动的规律与应用
1.平抛运动的规律与应用
【例1】（2023年合肥模拟）2022年2月20日晚，第二十四届冬季奥林匹克运动会闭幕式在国家体育场举行。本次冬奥会，中国代表团最终以9枚金牌4枚银牌2枚铜牌共15枚奖牌的总成绩，排名奖牌榜第三。跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一，跳台滑雪运动员经过助滑坡和着陆斜坡，助滑坡末端可视为水平，过程简化如图所示，两名运动员甲、乙（运动员和装备整体可视为质点）从助滑坡末端先后飞出，初速度之比为1：2，不计空气阻力，则两人飞行过程中（　　）
A．甲、乙两人空中飞行的水平位移大小之比为1：2
B．甲、乙两人落到斜坡上的瞬时速度大小之比为1：4
C．甲、乙两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定不相同
D．甲、乙两人在空中离斜坡面的最大距离之比为1：4
【答案】D
【详解】A．设运动员的初速度为v0，运动时间为t，水平方向的位移为x，竖直方向的位移为y，由平抛运动的规律可知，水平方向有x=v0t竖直方向有运动员落在斜坡面上，斜坡面的倾角为θ，则有
解得可知运动员飞行的时间t与初速度v0成正比，则有水平位移有水平位移与初速度的平方成正比，甲、乙两人在空中飞行的水平位移大小之比为1：4，A错误；
B．由平抛运动的速度与水平方向的夹角和位移与水平方向的夹角的关系，可有；
所以运动员落在斜坡上的瞬时速度大小为则有甲、乙两人落到斜坡上的瞬时速度大小之比为1：2，B错误；
C．运动员落在斜坡上时，设甲、乙的速度分别与竖直方向的夹角为α、β，则有；
因运动员飞行时间与初速度成正比，即有所以有α=β因此甲、乙两人落到斜坡上的瞬时速度方向相同，C错误；
D．将运动员的运动分解为沿斜坡面和垂直于斜坡面两个方向的分运动，沿斜坡面方向做匀加速直线运动，垂直于斜坡面方向做匀减速运动，则有运动员在空中离斜坡面的最大距离为
可知运动员在空中离斜坡面的最大距离与初速度的平方成正比，因此有甲、乙两人在空中离斜坡面的最大距离之比为1：4，D正确。故选D。
【例2】（2021年石家庄二模）如图所示，倾角为的斜面体固定在水平地面上，斜面底端正上方某高度处有一小球以水平速度抛出，恰好垂直打在斜面上，已知重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法不正确的是（　　）
A．小球从抛出到落在斜面上的运动时间为
B．小球从抛出到落在斜面上的运动时间为
C．小球抛出时距斜面底端的高度为
D．小球抛出时距斜面底端的高度为
【答案】BC
【详解】AB．设小球打到斜面上的时间为t，恰好垂直打在斜面上，根据几何关系可得
解得故A正确，B错误；
CD．小球垂直打到斜面上，根据平抛运动规律，则有；小球落在斜面上，根据几何关系得
将代入，联立解得故D正确,C错误。由于本题选择错误项，故BC。
【例3】（2022年山东模拟）中国女排曾以傲人的成绩多次夺冠．如图（a）为排球比赛场地示意图，其长度为2s，宽度为s，球网高度为H，运动员在某次发球中，距离球网中心正前方某处，弹跳后将球从比网高出h处水平拍出（发球点图中未画出），将排球扣到对方场地上，排球的速度方向与水平方向夹角的正切值tanθ与排球运动时间t的关系如图（b）所示，排球可看成质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．排球落在场地上时竖直方向的速度大小为
B．排球初速度的大小为m/s
C．运动员在球网中心正前方的底线处发球时，一定会过网
D．球不出界的情况下，发球点与球网中心的最小水平距离
【答案】AD
【详解】A．由排球在竖直方向做自由落体运动可得解得选项A正确；
B．由平抛运动规律有；则结合图像可知图（b）所示图像的斜率
联立解得选项B错误；
C．从底线处发球，恰能过网的情况下有；得又联立求得此时
故若能过网，必然需满足由于h值未知，故无法判断球能否过网，选项C错误；
D．排球做平抛运动，平抛运动时间为而初速度水平位移由以上分析可知水平位移是固定的，根据几何关系可知，球不出界的情况下，球落到对方场地底线与边线交点处时发球点与球网中心的距离最近，有联立解得选项D正确。故选AD。
【方法规律归纳】
1．两个重要推论
(1)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α，位移方向与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2