人教高考物理一轮复习学案 4.2 平抛运动及其应用 有解析.doc

【备考2022】高考物理一轮复****学案
4.2 平抛运动及其应用
知识框架
一、平抛运动
1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动．
2．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．
3．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y＝gt2.
(3)合速度：v＝，方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝＝.
(4)合位移：s＝，方向与水平方向的夹角为α，tan α＝＝.
二、斜抛运动
1．斜抛运动的定义
将物体以速度v0斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动．
2．运动性质
加速度为g的匀变速曲线运动，轨迹为抛物线．
3．基本规律(以斜向上抛为例说明，如图1所示)
(1)水平方向：v0x＝v0cos_θ，F合x＝0.
(2)竖直方向：v0y＝v0sin_θ，F合y＝mg.
核心素养
1．x-t图象的理解
核心素养一　平抛运动基本规律的理解
1．飞行时间：由t＝ 知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关．
2．水平射程：x＝v0t＝v0 ，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关．
3．落地速度：vt＝＝，以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角，有tan θ＝＝，所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关．
4．速度改变量：因为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Δt内的速度改变量Δv＝gΔt
相同，方向恒为竖直向下，如图所示．
5．两个重要推论
(1)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，如图中A点和B点所示．
(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ.
　典例精讲
1．某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的(　　)
A．时刻相同，地点相同　　 B．时刻相同，地点不同
C．时刻不同，地点相同 D．时刻不同，地点不同
解析：弹射管在竖直方向做自由落体运动，所以弹出的两小球在竖直方向也做自由落体运动，故两只小球始终处于同一水平面，因此两球应同时落地；由于两小球先后弹出，且弹出小球的初速度相同，所以小球在水平方向运动的时间不等，因小球在水平方向做匀速运动，所以水平位移不相等，因此落点不相同，故选项B正确．
答案：B
2．有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出，落地时速度为vt，竖直分速度为vy，水平射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为(　　)
A. B.
C. D.
解析：由h＝gt2得t＝，A正确；由h＝yt，y＝，得h＝t，故t＝，B正确；t＝，而v0≠vt，故C错误；因vy＝＝，而t＝，故t＝，D错误．
答案：AB
过关训练
一、单选题
1．如图所示，OB是竖直线，OA是水平线，小球可以在上任一点以合适的速度水平抛出，每次都能击中水平面上的A点。则上升到越高的地方抛出（　　）
A．小球水平抛出的速度越大 B．击中A点的速度方向与竖直夹角越大
C．击中A点的动能一定越大 D．击中A点前瞬时重力功率一定越大
2．在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中（　　）
A．初速度大小关系为
B．速度变化量相等
C．水平位移相同
D．都不是匀变速运动
3．如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为θ时，下面说法正确的是（　　）
A．物体A匀速上升 B．物体A的速度大小为vcosθ
C．物体A的速度大小为 D．绳子对物体A的拉力小于物体A的重力
4．物体做直线运动，速度—时间图象如图所示。由图象可以判断（　　）
A．第2s末物体的速度和加速度均为零
B．第ls末物体的速度改变方向
C．第3s末和第5s末物体的位置相同
D．第6s末物体回到计时起始时刻的位置
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