内容正文:
2023届高三一轮复习
第六讲 抛体运动
一、必备知识
二、主要方法
1.等效法:运动的合成与分解
2.类比法:平抛运动与类平抛运动比较、平抛运动与抛体运动比较
3.归纳法:平抛运动、类平抛运动、抛体运动等均属于匀变速曲线运动
三、典型例题
【例1】在水平路面骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示,摩托车后轮离开地面以后失去动力,可视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟? g 取 10 m/s2。
【变式1】跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动, 运动员穿专用滑雪板, 在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出, 在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台 a 处沿水平方向飞出,在斜坡 b 处着陆,如图 所示。测得 ab 间的距离为 40 m,斜坡与水平方向的夹角为30°, 试计算运动员在 a 处的速度大小和在空中飞行的时间。不计空气 阻力,g 取 10 m/s2。 有兴趣的同学可以计算一下运动员在空中离坡面的最大距离。
【例2】如图所示的光滑斜面长为L,宽为b,倾角为θ,一物块(可视为质点)沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好从底端Q点离开斜面,则( )
A. P→Q所用的时间
B. P→Q所用的时间
C. 初速度
D. 初速度
【例3】在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成 45°的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上(如图 所示),设投球点到篮筐距离为 9.8 m,不考虑空气阻力,g 取 9.8 m/s2。
(1)篮球进筐的速度有多大?
(2)篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是多少?
【变式】如图所示,足够长斜面静止在水平地面上。将质量为m的小球从斜面底端以初速度v0抛出,初速度方向与斜面间的夹角为θ,小球恰好沿水平方向撞到斜面上。不计空气阻力。仍将小球从斜面底端抛出,改变以下条件,仍能使小球水平撞到斜面上的是( )
A.仅增大v0
B.仅适当增大θ
C.将m和θ都适当减小
D.将v0和θ都适当增大
巩固练习
1.如图所示,小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和.忽略空气阻力,则( )
A.A和B的位移大小相等 B.A的运动时间是B的2倍
C. A的初速度是B的一半 D. A的末速度比B的小
2.如图所示,一质量为m的小孩可视为质点做杂技表演。
一不可伸长的轻绳一端,固定于距离水平安全网高为H的O点,小
孩抓住绳子的另一端P点,从与O点等高的位置由静止开始向下摆
动,小孩运动到绳子竖直时,松手,离开绳子做平抛运动,落到安
全网上。已知P点到O点的距离为,空气阻力不计。
下列说法正确的是
A. l越大,小孩在O点正下方松手前瞬间,对绳子的拉力越大
B. l越小,小孩在O点正下方松手前瞬间,对绳子的拉力越大
C. 当时,小孩在安全网上的落点距O点的水平距离为H
D. 当时,小孩在安全网上的落点距O点的水平距离为2H
3. 在某一次中国女排击败对手夺得女排世界杯冠军的比赛中,一个球员在球网中心正前方距离球网d处高高跃起,将排球扣到对方场地的左上角图中P点,球员拍球点比网高出拍球点未画出,排球场半场的宽与长都为s,球网高为H,排球做平抛运动排球可看成质点,忽略空气阻力,下列选项中错误的是
A. 排球的水平位移大小
B. 排球初速度的大小
C. 排球落地时竖直方向的速度大小
D. 排球末速度的方向与地面夹角的正切值
4. 如图所示,一小球从半径为R的固定半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动小球可视为质点,飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心,OB与水平方向夹角为,重力加速度为g,关于小球的运动,以下说法正确的是
A. 抛出点与B点的距离为2R
B. 小球自抛出至B点的水平射程为
C. 小球抛出时的初速度为
D. 小球白抛出至B点的过程中速度变化量为
5.一架轰炸机在720米的高空以50 m/s的速度匀速飞行,要轰炸地面上某一固定目标,取g=10 m/s2,求:
(1)飞机应在离目标水平距离多少米处投弹?
(2)若飞机每隔1 s的时间投出一颗炸弹,这些炸弹在空中如何排列?
(3)炸弹落地点间的间距怎样?
6.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示.P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h.
(1) 若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间.
(2) 求能被屏探测到的微粒的初速度范围.
第六讲 答案
巩固练习答案
1.A 2.C 3.