专题02 抛体运动-2021-2022学年高一物理下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

2021-2022学年高中物理下学期期末考点大串讲 专题02　抛体运动 知识点一：平抛运动 1.平抛运动的定义 将物体以一定的速度抛出，如果物体只受重力的作用，这时的运动叫做抛体运动；做抛体运动的物体只受到重力作用，既加速度g不变，因此抛体运动一定是是匀变速运动． 抛体运动开始时的速度叫做初速度．如果初速度是沿水平方向的，这个运动叫做平抛运动．平抛运动是匀变速曲线运动． 平抛运动的特征： ①具有水平方向的初速度 ②只受重力作用 2．平抛运动的基本规律 (1)水平方向：匀速直线运动． (2)竖直方向：自由落体运动，加速度为g． 对应训练 1．一小球从空中某点以10m/s的初速度水平抛出，落地时速度方向与竖直方向成30°角，忽略空气阻力，g=10m/s2则下列说法正确的是（　　） A．小球抛出点距地高度15m B．小球在空中运动的时间为2s C．小球落地速度大小为10m/s D．小球落地点相对于抛出点的水平位移大小为10m 【答案】A 【解析】 B．小球落地速度的竖直分速度为 又 则 所以B错误； C．根据题意可知，落地速度为 所以C错误； A．根据平抛运动的竖直位移公式，得 所以A正确； D．根据平抛运动的水平位移公式，得 所以D错误。 故选A。 2．如图所示，小孩和大人在玩“套圈圈”游戏，从同一竖直线上的不同高度先后水平抛出小圆环，且小圆环都恰好套中前方同一个物体，假设小圆环的运动可视为平抛运动，则（       ）. A．小孩抛出的圆环运动时间较短 B．小孩抛出的圆环初速度较小 C．两人抛出的圆环落地速度相同 D．两人抛出的圆环运动的位移相同 【答案】A 【解析】 A．根据 可得 因小孩抛出的高度较小，则小孩抛出的圆环运动时间较短，选项A正确； B．根据 水平位移相等，则小孩抛出的圆环初速度较大，选项B错误； C．根据 小孩抛出时的水平速度大，时间短，则无法比较两人抛出的圆环落地的速度关系，选项C错误； D．两人抛出的圆环水平位移相同，竖直位移不同，则运动的位移不相同，选项D错误。 故选A。 知识点二：平抛运动的运动规律 1.平抛运动的规律 以抛出点为原点取水平方向为轴，正方向与初速度的方向相同；竖直方向为轴，正方向向下；物体在任意时刻位置坐标为，下面将就质点任意时刻的速度、位移进行讨论． (1)速度公式： 水平方向和竖直方向速度： 因此物体的实际速度为： (2)位移公式 水平方向和竖直方向位移： 因此实际位移为： 注意：显然，位移和速度的夹角关系为：，即v的反向延长线交于OA的中点O’．这一结论在运算中经常用到． (3)轨迹公式 由和可得，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线． 2．平抛运动的几个重要结论 (1)运动时间：，即平抛运动在空中的运动时间仅取决与下落的高度，与初速度无关． (2)落地的水平位移：，即水平方向的位移只与初速度和下落高度h有关． (3)落地时速度：，即落地速度只与初速度和下落高度h有关平抛运动 (4)两个重要推论： 表示速度矢量v与水平方向的夹角，故 表示位移矢量与水平方向的夹角，故 ①平抛运动中，某一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍． ②根据示意图，我们可知，平抛运动中，某一时刻速度的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点． 3．求解平抛运动飞行时间的四种方法 (1)已知物体在空中运动的高度，根据，得到，可求得物体在空中运动的时间 (2)已知水平射程和初速度，也可以求出物体在空中运动的时间 (3)已知物体在空中某时刻的速度方向与竖直方向的夹角与初速度的大小，根据可以求得时间． (4)已知平抛运动的位移方向与初速度方向的夹角及初速度的大小，根据可求出时间． 对应训练 3．以速度v0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，则以下判断正确的是（　　） A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小的2倍 B．此时小球的速度大小为4v0 C．此时小球的速度方向与位移方向相同 D．小球运动的时间 【答案】AD 【解析】 AD．根据题意可得 得运动时间为 小球的竖直分速度大小为 即竖直分速度大小等于水平分速度大小的2倍，故AD正确； B．此时小球的速度大小为 故B错误； C．速度与水平方向的夹角正切为 位移与水平方向的夹角为 显然 即小球速度的方向与位移的方向不同，故C错误。 故选AD。 4．2022年2月5日下午，北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”。如图所示，现有甲乙两名运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下