2019-2020学年高中物理必修2（通用版）（导学案+课后提升训练）第五章第4课时　习题课：平抛运动 (2份打包)

第4课时　习题课：平抛运动 学习指导,核心素养物理观念,科学思维1. 通过具体实例，建构理想化模型，掌握平抛运动和斜抛运动及其运动规律．,√,√ 2. 通过阅读课本，查阅资料，掌握用运动的合成与分解分析抛体运动的方法．,,√ 平抛运动的规律(如图所示) (1) 分运动 水平方向上：________运动，vx＝v0，x＝v0t； 竖直方向上：________运动，vy＝gt，y＝＝2gy. gt2，v (2) 合运动 ① 瞬时速度：是该时刻的水平分速度v0与竖直分速度vy的合成，v＝________， 速度的方向为tanθ＝________＝________． ② 位移：平抛运动的总位移s由时间 t 内的水平位移 x 及竖直位移y合成，s＝________， 位移的方向：tanα＝________＝________＝tanθ. (3) 平抛运动的轨迹：由水平方向：x＝v0t、竖直方向：y＝gt2得平抛运动的轨迹方程为： y＝________，所以平抛运动的轨迹为抛物线． 一、 斜抛运动(说明：斜抛运动只作定性要求) 1. 定义：将物体以初速度v0沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动． 2. 性质：加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线． 3. 研究方法：斜抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动的合运动． 例1　从某高处以6 m/s的初速度、以30°抛射角斜向上抛出一石子，落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60°，求石子在空中运动的时间和抛出点离地面的高度(忽略空气阻力，g取10 m/s2)． 【思路分析】　斜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匀变速直线运动，对竖直方向进行分析，根据竖直上抛运动规律即可明确运动时间和高度． 【解析】　如图所示，石子落地时的速度方向和水平线的夹角为60°， 则 m/s＝9 m/s. ×6×v0cos 30°＝vx＝，则vy＝＝ 取竖直向上为正方向，落地时竖直速度向下，则 －vy＝v0sin 30°－gt， 解得t＝1.2 s. 由竖直方向位移公式得 h＝v0sin 30°×t－gt2＝3×1.2 m－5×1.22m＝－3.6 m， 负号表示落地点比抛出点低． 【答案】　1.2 s　3.6 m 【点评】　本题就是对斜抛运动规律的考查，斜抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动规律来求解． 二、 平抛运动规律的应用 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：v＝，所以落地速度只与初速度v0和下落高度h有关． ＝＋2gh)，以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角，有tan θ＝)＝＋v 例2　(2019·福建三明期中)某地发生地震，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，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则(　　) 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 【思路分析】　将平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动．分运动和合运动具有等时性，根据竖直方向上的运动去求时间． 【解析】　救灾物资离开飞机后做平抛运动，在竖直方向上有h＝ s＝6 s，选项A错误，B正确；救灾物资的水平位移x＝v0t＝9×6 m＝54 m，为把物资准确投放至地面目标，应在距地面目标水平距离54 m处投出物资，选项C、D错误．＝gt2，解得t＝ 【答案】　B 【点评】　平抛运动的解题技巧：(1)解决落点位置问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系．(2)解决落点方向即末速度的方向的问题，一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系．(3)注意挖掘和利用合运动、分运动及题设情境之间的几何关系． 1. (2019·湖北荆州中学检测)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示，小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A. B. C. tan θ D. 2tan θ 2. 如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间的距离为h，则(　　) A. A、B两点间的距离为 B. A、B两点间的距离为 C. C、D两点间的距离为2h D. C、D两点间的距离为h