内容正文:
高考物理一轮复习案
学生姓名
年级
学科
物理
专题07
抛体运动
【知识要点】
一、平抛运动
1.性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.
2.规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x轴,以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系,则
(1)水平方向:做匀速直线运动,速度:vx=v0,位移:x=v0t.
(2)竖直方向:做自由落体运动,速度:vy=gt,位移:y=gt2.
(3)合运动
①合速度:v=,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ==.
②合位移:x合=,方向与水平方向夹角为α,则tan α==.
二、斜抛运动
1.性质
加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.
2.规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)
(1)水平方向:做匀速直线运动,vx=v0cos θ.
(2)竖直方向:做竖直上抛运动,vy=v0sin θ-gt.
考点一
平抛运动的基本规律及应用
【典例归纳】
【例1】在某一高度匀速飞行的战机在离目标水平距离s时投弹,可以准确命中目标,现战机飞行高度减半,速度大小减为原来的,要仍能命中目标,则战机投弹时离目标的水平距离应为(不考虑空气阻力)( )
A.s B.s C.s D.s
【变式1】一条水平放置的水管,距地面高h=1.8 m,水管的横截面积为S=2×10-4 m2.水从管口处以v=2 m/s不变的速率源源不断地沿水平方向射出,设出口处横截面上各处水的速率都相等,假设水流在空中不散开,重力加速度g取10 m/s2,不计阻力.请估算水流稳定后空中的水的体积为( )
A.3.2×10-4 m3 B.4×10-4 m3
C.2.4×10-4 m3 D.2.4×10-3 m3
【变式2】有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出,落地时速度为vt,竖直分速度为vy,水平射程为l,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为( )
A. B. C. D.
【例2】如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b、c的运动轨迹,其中b和c从同一点抛出,不计空气阻力.则 ( )
A.a的飞行时间比b长
B.b的飞行时间比c长
C.a的初速度最大
D.c的末速度比b大
【变式1】如图所示,三个小球在离地面不同高度处,同时以相同的速度向左水平抛出,小球A落到D点,DE=EF=FG,不计空气阻力,每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面。则关于三小球( )
A.B、C两球也落在D点
B.B球落在E点,C球落在F点
C.三小球离地面的高度AE∶BF∶CG=1∶3∶5
D.三小球离地面的高度AE∶BF∶CG=1∶4∶9
【变式2】如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其落点分别是a、b、c.下列判断正确的是( )
A.图中三小球比较,落在a点的小球飞行时间最长
B.图中三小球比较,落在c点的小球飞行时间最长
C.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最小
D.图中三小球比较,落在c点的小球飞行过程速度变化最快
考点二
速度偏向角表达式的应用
【典例归纳】
【例3】. (多选)如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出( )
A.轰炸机的飞行高度 B.轰炸机的飞行速度
C.炸弹的飞行时间 D.炸弹投出时的动能
【变式1】如图所示,可视为质点的小球,位于半径为 m半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则初速度为(不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2)( )
A.m/s B.4 m/s
C.3 m/s D. m/s
【变式2】如图所示,半径R=1 m且竖直放置的圆盘O正按顺时针方向匀速转动,在圆盘的边缘上有一点Q,当Q点向上转到竖直位置时,在其正上方h=0.25 m处的P点以v0= m/s的初速度向右水平抛出一个小球(可看做质点),小球飞行一段时间后恰能从圆盘上的Q点沿切线方向飞出,取g=10 m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.小球完成这段飞行所用的时间为 s
B.小球在这段飞行时间内下落的高度为0.75 m
C.圆盘转动的角速度ω一定等于 rad/s