第五章 章末整合提升-（教师WORD）2021-2022学年高中物理【精讲精练】人教必修第二册 新课标辅导

抛体运动 一、类平抛运动问题[科学思维] 类平抛运动的特点及处理方法 (1)类平抛运动的特点是物体所受的合力是恒力，且与初速度方向垂直。(初速度的方向不一定是水平方向，合力的方向也不一定是竖直方向，且加速度大小不一定等于重力加速度g) (2)类平抛运动可看成是某一方向的匀速直线运动和垂直此方向的匀加速直线运动的合运动。处理类平抛运动的方法和处理平抛运动的方法类似，但要分析清楚加速度的大小和方向。 　如图5－1所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求： 图5－1 (1)物块由P运动到Q所用的时间t； (2)物块由P点水平射入时的初速度v0； (3)物块离开Q点时速度的大小v。 [解析]　(1)物块做类平抛运动， 由mgsin θ＝ma可知， 物块的加速度a＝gsin θ， 由l＝at2可得， 物块由P运动到Q所用的时间t＝。 (2)由b＝v0t可得物块的水平射入时的初速度 v0＝b。 (3)由vy＝at，v＝可得 v＝ 。 [答案]　(1) 　(2)b (3) 1．如图5－2所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是 图5－2 A．A、B的运动时间相同 B．A、B沿x轴方向的位移相同 C．A、B运动过程中的加速度大小相同 D．A、B落地时速度大小相同 解析　设O点与水平面的高度差为h，由h＝gt，＝gsin θ·t可得：t1＝，t2＝，故t1＜t2，A错误；由x1＝v0t1，x2＝v0t2可知，x1＜x2，B错误；由a1＝g，a2＝gsin θ可知，C错误；A落地的速度大小为vA＝＝，B落地的速度大小vB＝＝，所以vA＝vB，故D正确。 答案　D 二、与斜面相关的平抛运动[科学思维] 平抛与斜面综合的两种模型 物体从斜面平抛后又落到斜面上，则其位移大小为抛出点与落点之间的距离，位移的偏角为斜面的倾角α，且tan α＝。当速度平行于斜面时，物体离斜面最远 物体做平抛运动时以某一角度θ落到斜面上，则其速度的偏角为θ－α，且tan (θ－α)＝。当θ＝90°，即物体垂直落到斜面上时，tan α＝ 角度1　从斜面上抛出又落到斜面上 　女子跳台滑雪等6个新项目已加入冬奥会。如图5－3所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0＝20 m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ取37°，斜坡可以看成一斜面。(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求： 图5－3 (1)运动员在空中飞行的时间t。 (2)A、B间的距离s。 [审题指导]　 第一步：抓关键点 关键点 获取信息 运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出 运动员做平抛运动，A点为运动起点 落点在斜坡上的B点，斜坡倾角取37° 斜坡上A点到B点的距离即为运动员的位移 第二步：找突破口 平抛运动的求解通法就是运动分解，结合题目情景，把运动员的位移分解为水平方向的位移x和竖直方向的位移y，则有tan 37°＝。 [解析]　(1)运动员由A点到B点做平抛运动， 水平方向的位移x＝v0t， 竖直方向的位移y＝gt2， 又＝tan 37°， 联立以上三式得t＝＝3 s。 (2)由题意知sin 37°＝＝， 得A、B间的距离s＝＝75 m。 [答案]　(1)3 s　(2)75 m 角度2　垂直打在斜面上的平抛运动 　如图5－4所示，以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为 图5－4 A. s　　　　　　　　B. s C. s D．2 s [解析]　把平抛运动分解成水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动，抛出时只有水平方向速度v0，垂直地撞在斜面上时，既有水平方向分速度v0，又有竖直方向的分速度vy。物体速度的竖直分量确定后，即可求出物体飞行的时间。如图所示，把末速度分解成水平方向分速度v0和竖直方向的分速度vy，则有 tan 30°＝，vy＝gt，解两式得t＝＝＝ s，故C正确。 [答案]　C ◎核心素养·思维升华 (1)若水平位移、水平速度已知，可应用x＝v0t列式，作为求解问题的突破口。 (2)若竖直高度或竖直分速度已知，可应用h＝gt2或vy＝gt列式，作为求解问题的突破口。 (3)若物体的末速度的方向或位移的方向已知，可应用tan θ＝(θ是物体速度与水平方向的夹角)或tan α＝(α