第五章 专题1 平抛运动-【精彩三年】2020-2021学年高中新教材物理必修第二册课程探究与巩固配套PPT（人教版 浙江专版）

杭州良品图书有限公司 精彩三年课程探究与巩固 物理 必修第二册 专题1　平抛运动 * 1．做平抛运动的物体在某时刻，其速度方向与水平方向的夹角为θ，位移 与水平方向的夹角为α，则有tan θ＝2tan α。 2．做平抛运动的物体在任意时刻的速度的反向延长线一定通过此时水平位 移的中点。   【思辨】 判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)平抛运动的末速度反向延长线交于平抛运动的起点。(　　) (2)平抛运动的末速度反向延长线交于水平位移的中点。(　　) (3)竖直分位移与水平分位移大小相等时，竖直分速度与水平分速度大小不相等。(　　) × √ √ 1．如图所示，设平抛运动的速度方向与水平方向的 夹角(速度偏向角)为α，位移方向与水平方向的夹 角(位移偏向角)为θ，试证明tan α＝2tan θ 。 证明：将质点平抛运动的位移沿水平方向和竖 直方向分解，设时间为t时，对应的水平位移和竖直位移分别为x和y， 平抛运动的水平分运动是匀速运动，x＝v0t；竖直分运动是自 由落体运动，y＝gt2。 tan θ＝，联立解得：tan θ＝。 将t时刻的速度沿水平方向和竖直方向分解为vx和vy。 tan α＝＝。故tan α＝2tan θ。 2．如左图所示，试证明平抛运动的速度反向延长线过水平位移 的中点，即x′＝。 证明：由图知，tan θ＝，tan α＝， 又tan α＝2tan θ，联立解得：x′＝ 。 例1 如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水 平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水 平方向的夹角φ满足(　　) A．tan φ＝sin θ　　　　　 B．tan φ＝cos θ C．tan φ＝tan θ D．tan φ＝2tan θ D 【解析】 由题意，物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角(即速度偏向角)为φ，位移方向与水平方向的夹角(即位移偏向角)为θ。将物体与斜面接触时的速度沿水平和竖直方向分解，竖直分速度与水平分速度之比为tan φ＝；位移方向与水平方向的夹角为θ，将位移沿水平和竖直方向分解，竖直分位移与水平分位移之比为tan θ＝＝，故tan φ＝2tan θ，故选D。 如图所示，从倾角为θ的斜面顶端，以初速 度v0将小球水平抛出，则小球落到斜面时的 速度大小为(　　) C A．v0 B．v0 C．v0 D． 【解析】 根据tan θ＝＝ 得，t＝，竖直分速度vy＝gt＝2v0tan θ，根据平行四边形定则得，v＝＝v0，故选C。 例2 关于平抛运动的物体，下列各量中只由抛出点的高度决定的是(　　) A．在空中运动的时间 B．在空中运动的水平位移 C．刚要落地时的瞬时速度大小 D．刚要落地时的瞬时速度方向 A 【解析】 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，则h＝，可知在空中运动的时间t只与抛出点的高度h有关，选项A正确；由x＝v0t，h＝，物体在空中运动的水平位移x由抛出点的高度h和初速度v0共同决定，选项B错误；刚要落地时的速度大小v＝，v＝2gh，可知落地速度大小v由抛出点的高度h和初速度v0共同决定，选项C错误；刚要落地时的速度方向与水平方向夹角θ的正切tan θ＝，v＝2gh，可知落地时的瞬时速度方向由抛出点的高度h和初速度v0共同决定，选项D错误。 弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行，关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹，如图所示。若关闭发动机时导弹的速度是水平的，不计空气阻力，则导弹从此时起水平方向的位移(　　) A．只由水平速度决定 B．只由离地高度决定 C．由水平速度、离地高度共同决定 D．与水平速度、离地高度都没有关系 C 【解析】 根据h＝gt2知，t＝，则水平位移x＝v0t＝v0，可知导弹从此时起水平方向的位移由水平速度和离地高度共同决定，故C正确。 1．物体以v0的速度水平抛出，不计空气阻力，当其竖直分位移与水平分位 移大小相等时，下列说法中不正确的是(　　) A A．竖直分速度与水平分速度大小相等 B．瞬时速度的大小为v0 C．运动时间为 D．运动位移的大小为 【解析】 当竖直分位移与水平分位移大小相等时，有v0t＝gt2，解得t＝，此时竖直方向上的分速度vy＝gt＝2v0，故A错误，C正确；由前面分析可知，此时小球的合速度为v＝v0，故B正确；此时小球水平位移与竖直位移的大小均为v0t＝v0×＝，所以运动的位移l＝＝，故D正确。 2．从某高处以4 m/s的速度水平抛出一小球，落地时速度为5 m/s(g取10 m/s2)，不计空气阻力，则此过程中小球的水平位移是(　　) A．3.2 m　 B．2.4