2021届高考物理二轮复习课件：第四章 第2讲 平抛运动的规律及其应用

第2讲　平抛运动的规律及其应用 一、平抛运动 1.定义(条件):以一定的初速度沿_____方向抛出的物体只在_____作用下的运 动。 2.运动性质:平抛运动是加速度为g的_______曲线运动,其运动轨迹是_______。 3.研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的_________运动和竖直方向的 _________运动。 必备知识·自主排查 水平 重力 匀变速 抛物线 匀速直线 自由落体 4.基本规律(如图所示) (1)速度关系 (2)位移关系 (3)轨迹方程:y=______。 x2 【情境转换】 在某次乒乓球比赛中,乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网,过网时的速度方向均垂直于球网,把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2,如图所示。不计乒乓球的旋转和空气阻力。乒乓球自起跳到最高点的过程中,过网时球1的速度与球2的速度的大小关系。 提示:由x=vt可知,球1的水平位移较大,运动时间相同,则球1的水平速度较大。 二、斜抛运动 1.定义:将物体以初速度v0_________或斜向下方抛出,物体只在_____作用下的 运动。 2.性质:斜抛运动是加速度为g的_______曲线运动,运动轨迹是_______。 3.研究方法:运动的合成与分解 (1)水平方向:_____直线运动; (2)竖直方向:_______直线运动。 斜向上方 重力 匀变速 抛物线 匀速 匀变速 4.基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示) (1)水平方向:v0x=_______, =0; (2)竖直方向:v0y=_______, =mg。 v0cosθ v0sinθ 【情境转换】 足球运动员练习任意球技术时,将球放置在A点,第一次发出的球在空中的轨迹 为图中实线1,第二次球在空中的轨迹为图中虚线2,两次都恰好落在地面同一 点B。不计空气阻力对球的影响,比较球两次在空中的运动,运动轨迹最高点位 置有什么关系? 提示:足球上升和下落过程高度相同,所以用时相同, 则运动轨迹关于最高点左右对称,两足球水平位移 相同,所以运动轨迹最高点位置在同一条竖直线上。 【小题速诊速纠】 1.判一判 (1)以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。 (　　) (2)做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化,加速度方向也时刻在变化。 (　　) (3)做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大。 (　　) (4)从同一高度平抛的物体,不计空气阻力时,在空中飞行的时间是相同的。 (　　) (5)做平抛运动的物体,在任意相等的时间内速度的变化量是相同的。 (　　) (6)无论平抛运动还是斜抛运动,都是匀变速曲线运动。 (　　) 提示:(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√ 2.练一练 (1)如图所示,某公园有喷水装置,若水从小鱼模型口中水平喷出,忽略空气阻 力及水之间的相互作用,则 (　　) A.喷水口高度一定,喷水速度越大,水从喷出到落入 池中的时间越长 B.喷水口高度一定,喷水速度越大,水从喷出到落入 池中的时间越短 C.喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远 D.喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越近 【解析】选C。根据题意,可将水的运动看作平抛运动,水平方向做匀速直线运 动,竖直方向做自由落体运动,则竖直方向有:h= gt2,t= ,可知水从喷出到 落入池中的时间由喷水口高度决定,与喷水速度无关,所以喷水口高度一定,运 动时间一定,故A、B错误;水平方向有:x=v0t=v0 ,则喷水口高度一定,喷水 速度越大,水喷得越远,故C正确、D错误。 (2)“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图所示,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。设铁圈在空中运动时间分别为t1、t2,则 (　　) A.v1=v2　　　B.v1>v2　　　C.t1=t2　　　D.t1>t2 【解析】选D。根据平抛运动的规律h= gt2知,运动的时间由下落的高度决定, 故t1>t2,所以选项C错误、D正确;由题图知,两圈水平位移相同,再根据x=vt,可 得v1<v2,故选项A、B错误。 (3)甲、乙两个同学打乒乓球,某次动作中,甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角,乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角,如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直,且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等,不计空气阻力,则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为 (　　) 【解析】选C。由题意得,乒乓球在甲的球拍与乙的球拍之间做斜上抛运动,根 据斜上抛运动的特点可知,乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变,竖直方 向的分速度是不断变化的,由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直