第四章 第2节 平抛运动-【导与练】2022高考物理一轮总复习教师用书word（教科版）

第2节　平抛运动 [footnoteRef:2] [2: 1.体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪(如图所示)等都可以视为斜抛运动。 我们以运动员投掷铅球为例,分析并回答以下问题: (1)铅球离开手后,如果不考虑空气阻力,其受力情况、速度有何特点? 答案:不考虑空气阻力,铅球在水平方向不受力,在竖直方向只受重力,加速度为g,其初速度不为零,初速度方向斜向上方。 (2)将铅球的运动进行分解,铅球在水平方向和竖直方向分别做什么运动? 答案:铅球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀变速直线运动。 (3)铅球在最高点的速度是零吗? 答案:不是。由于铅球在水平方向做匀速运动,所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度。 2.飞机投弹轰炸目标。有的同学说:当飞机飞到目标的正上方时投弹,才能命中目标。该同学说得对吗? 答案:不对。炮弹离开飞机后做平抛运动,竖直下落的同时,在水平方向做匀速运动,只有当飞机在离目标一定水平距离时投弹,才能命中目标。] 一、平抛运动 1.定义:以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动。 2.性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,其运动轨迹是抛物线。 3.平抛运动的条件 (1)v0≠0,沿水平方向。 (2)只受重力作用。 4.研究方法:运动的合成与分解。 (1)水平方向:匀速直线运动。 (2)竖直方向:自由落体运动。 自 主 探 究 用如图所示的装置进行实验,小锤打击弹性金属片后,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。 (1)观察两个小球,哪个先落地? (2)改变小球离地面的高度和打击力度,观察两小球落地情况会有什么现象? (3)以上两种现象说明什么? 答案:(1)两小球同时落地。 (2)两小球依然同时落地。 (3)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。 5.基本规律(如图所示) 分析思路 过程展示 “化曲为直” 思想——运动 的合成与分解 水平方向 x=vxt,vx=v0 竖直方向 vy=gt,y=gt2 合速度 大小 vt== 方向 与水平方向夹角θ的正切值tan θ== 合位移 大小 s= 方向 与水平方向夹角α的正切值tan α== 二、斜抛运动 1.定义:当不考虑空气阻力时,一个物体沿斜向抛出后的运动。 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。 考点一　平抛运动基本规律的应用 1.(平抛运动速度的变化规律)在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中(　B　) A.速度和加速度的方向都在不断改变 B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小 C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等 D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等 解析:由于不计空气阻力,小球只受重力作用,加速度为g,小球做平抛运动,速度的方向不断变化,加速度方向始终竖直向下,选项A错误;设某时刻速度与竖直方向的夹角为θ,则tan θ==,随着时间t的变大,tan θ变小,选项B正确;由Δv=gΔt可知,在相等的时间间隔内,速度的改变量Δv相等,而不是速率的改变量相等,选项C错误;在竖直方向上位移h=gt2,可知小球在相同的时间内下落的高度不同,根据动能定理,动能的改变量等于重力做的功,由于下落高度不相等,则动能改变量也不相等,选项D错误。 2.(平抛运动规律的应用) (2021·广东新高考适应性考试)(多选)如图所示,排球比赛中运动员将排球从M点水平击出,排球飞到P点时,被对方运动员击出,球又斜向上飞出后落到M点正下方的N点,N点与P点等高,轨迹的最高点Q与M等高,不计空气阻力。下列说法正确的有(　ACD　) A.排球两次飞行过程中加速度相同 B.排球两次飞行过程中重力对排球做的功相等 C.排球离开M点的速率比经过Q点的速率大 D.排球到达P点时的速率比离开P点时的速率大 解析:不计空气阻力,排球在两次飞行过程中只受重力作用,加速度相同,故A正确;重力做功只与初末位置有关,两次飞行过程重力对排球做功不相等,故B错误;离开M点时只有水平速度(平抛)v1,排球从P点抛出时速度可分解为水平速度vt,竖直速度vs,到Q点时vs=0,因为M到P的水平位移与NP相同,而M到P的飞行时间是P到N的,所以v1t1=vt·2t1,所以v1>vt,故C正确;排球到达P点时v=,mgh=m,离开P点时,v′=,mgh=m,v2=vs,但是由C得v1>vt,所以v>v′,故D正确。 3.(两个重要推论的应用)(2018·全国Ⅲ卷,17)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在