专题04 抛体运动与圆周运动—2023年高考物理母题题源解密（全国通用）

专题04 抛体运动与圆周运动 考向一 抛体运动 【母题来源一】2022年高考广东卷 【母题题文】（2022·广东卷·T6）如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（　　） A. 将击中P点，t大于 B. 将击中P点，t等于 C. 将击中P点上方，t大于 D. 将击中P点下方，t等于 【答案】B 【解析】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据 可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有，故选B。 【母题来源二】2022年高考广东卷 【母题题文】（2022·广东卷·T3）图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设斜坡倾角为，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律 可得 运动员在水平段做匀速直线运动，加速度 运动员从点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度 设在点的速度为，则从点飞出后速度大小的表达式为 由分析可知从点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且 C正确，ABD错误。故选C。 【母题来源三】2022年高考山东卷 【母题题文】（2022·山东卷·T11）如图所示，某同学将离地的网球以的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为的P点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（　　） A B. C. D. 【答案】BD 【解析】设网球飞出时的速度为，竖直方向 代入数据得 则 排球水平方向到点的距离 根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量 平行墙面的速度分量 反弹后，垂直墙面的速度分量 则反弹后的网球速度大小为 网球落到地面的时间 着地点到墙壁的距离 故BD正确，AC错误。故选BD。 【命题意图】 联系实际考查平抛运动规律，意在考查考生对圆周运动知识的理解能力和综合分析能力。 【考试方向】  纵观近几年的高考试题，不难发现，抛体运动是高考的必考内容，也是近年高考的热点。高考重点考查的是平抛运动的特点、规律及其处理方法，命题多与生活、体育、军事等实际相联系，有时也与竖直平面内的圆周运动一起综合考查。单独考查一般为选择题，难度较小；综合考查为计算题，难度为中等或较难。 【得分要点】 熟练掌握平抛的规律，同时注意以下几点。 1．对于平抛运动，考生需要知道以下几点： （1）解决平抛运动问题一般方法 解答平抛运动问题时，一般的方法是将平抛运动沿水平和竖直两个方向分解，这样分解的优点是不用分解初速度，也不用分解加速度，即先求分速度、分位移，再求合速度、合位移；特别提醒：分解平抛运动的末速度往往成为解题的关键。 （2）常见平抛运动类型：求运动时间往往是突破口 ①在水平地面水平平抛： ②在半圆内的平抛运动： ③斜面上的平抛问题：顺着斜面平抛；对着斜面平抛。 ④对着竖直墙壁平抛 （3）类平抛运动的求解方法 ①常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性。 ②特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为ax、ay，初速度v0分解为vx、vy，然后分别在x、y方向列方程求解。 2.斜抛运动 （1）斜抛运动中的极值 ①在最高点，vy＝0，t＝，物体的射高ym＝； ②物体落回与抛出点同一高度时，有y＝0，总时间t总＝，物体的射程xm＝； ③当θ＝45°时，sin 2θ最大，射程最大。 所以对于给定大小的初速度v0，沿θ＝45°方向斜向上抛出时，射程最大。 （2）逆向思维法处理斜抛问题 对斜上抛运动从抛出点到最高点的运动，可逆过程分析，看成平抛运动，分析完整的斜上抛运动，还可根据对称性求解某些问题。 考向二 圆周运动 【母题来源一】2022年高考全国甲卷 【母题题文】（2022·全国甲卷·T14）北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要