专题（09）平抛运动【原卷+解析】---2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破

2021年（新高考）物理一轮复习考点强化全突破 专题（09）平抛运动（原卷版） 平抛运动 1．定义 将一物体水平抛出，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，运动轨迹是抛物线． 3．平抛运动的研究方法 将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，分别研究两个分运动的规律，必要时再用运动合成的方法进行合成． 4．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：速度vx＝v0，位移x＝v0t. (2)竖直方向：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＝＝. (5)角度关系：tan θ＝2tan α. 【自测1】　(多选)某人向放在水平地面上正前方的小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方，如图1所示．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，可能做出的调整为(　　) 图1 A．减小初速度，抛出点高度不变 B．增大初速度，抛出点高度不变 C．初速度大小不变，降低抛出点高度 D．初速度大小不变，提高抛出点高度 自测2　从高度为h处以水平速度v0抛出一个物体，要使该物体的落地速度与水平地面的夹角较大，则h与v0的取值应为下列四组中的哪一组(　　) A．h＝30 m，v0＝10 m/s B．h＝30 m，v0＝30 m/s C．h＝50 m，v0＝30 m/s D．h＝50 m，v0＝10 m/s 自测3　如图2所示为高度差h1＝0.2 m的AB、CD两个水平面，在AB面的上方与竖直面BC的水平距离x＝1.0 m处，小物体以水平速度v＝2.0 m/s抛出，抛出点距AB面的高度h2＝2.0 m，不计空气阻力，重力加速度取g＝10 m/s2.则小物体(　　) 图2 A．落在平面AB上 B．落在平面CD上 C．落在竖直面BC上 D．落在C点 命题热点一　平抛运动的基本规律 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，即水平射程与初速度v0和下落高度h有关，与其他因素无关． 3．落地速度：v＝＝，以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角，有tan θ＝＝，即落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关． 4．重要推论：做平抛运动的物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线必通过此时水平位移的中点． 例1　图3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R＝2.0 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分别是(不计空气阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)(　　) 图3 A．0.15 m,4 m/s B．1.50 m,4 m/s C．0.15 m,2 m/s D．1.50 m,2 m/s 变式1　(多选)如图4所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)(　　) 图4 A．下落高度为 B．经过的时间为 C．速度增量为v0，方向竖直向下 D．运动方向改变的角度为60° 变式2　如图5所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等的小球a、b和c的运动轨迹．小球a从(0,2L)抛出，落在(2L,0)处；小球b、c从(0，L)抛出，分别落在(2L,0)和(L,0)处．不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) 图5 A．b的初速度是a的初速度的2倍 B．b的初速度是a的初速度的倍 C．b的动能增量是c的动能增量的2倍 D．a的动能增量是c的动能增量的倍 变式3　如图6所示为足球球门，球门宽为L.一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)．球员顶球点的高度为h，足球做平抛运动(足球可看成质点)，则(　　) 图6 A．足球位移的大小x＝ B．足球初速度的大小v0＝ C．足球末速度的大小v＝ D．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝ 命题热点二　有约束条件的平抛运动模型 模型1　对着竖直墙壁平抛 如图6所示，水平