第二节 抛体运动的规律-2023年高考物理一轮系统复习学思用

【考点分析】　第二节 抛体运动的规律 【考点一】 平抛运动特征 【典型例题1】 (2021·福建莆田市质检)如图所示，抛球游戏中，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球落在小桶的前方．不计空气阻力，为了把小球抛进小桶中，则原地再次水平抛球时，他可以(　　) A．增大抛出点高度，同时增大初速度 B．减小抛出点高度，同时减小初速度 C．保持抛出点高度不变，增大初速度 D．保持初速度不变，增大抛出点高度 【解析】 设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，根据h＝gt2，可得平抛运动的时间为：t＝，则水平位移为：x＝v0t＝v0．增大抛出点高度，同时增大初速度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，故A错误．减小抛出点高度，同时减小初速度，则水平位移x减小，可能会抛进小桶中，故B正确．保持抛出点高度不变，增大初速度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，故C错误．保持初速度不变，增大抛出点高度，则水平位移x增大，不会抛进小桶中，D错误． 【答案】 B 【考点二】 平抛运动规律 【典型例题2】 从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．小球水平抛出时的初速度大小为gttan θ B．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为 C．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 D．若小球初速度增大，则θ减小 【解析】 速度、位移分解如图，vy=gt，v0==，故A错误。 设位移与水平方向夹角为α，则tanθ=2tanα，α≠，故B错误。平抛时间由下落高度决定，与水平初速度无关，故C错误。由tan θ=知，v0增大，θ减小，D正确。 【答案】 D 【归纳总结】 平抛运动规律 1．飞行时间:由t=知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关。 2．水平射程:x=v0t=v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定，与其他因素无关。 3．落地速度:vt==，以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角，有tan θ==，所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关。 4．速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同，方向恒为竖直向下，如图甲所示。 5．平抛运动的轨迹方程:y=gt2=g()2=x2，所以平抛运动的轨迹是抛物线。 6．两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图乙中A点和B点所示。 (2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则tan α=2tan θ。 【考点三】 对着竖直墙壁平抛 【典型例题3】 在“金庸作品”的电视剧里，我们经常看到这样的画面：屋外刺客向屋里投来两只飞镖，落在墙上，如图所示．现设飞镖是从同一位置做平抛运动平动射出来的，飞镖A与竖直墙壁成53°角，B为37°角，落点相距为d，试求刺客离墙壁有多远(　　) A． B．2d C． D． 【解析】 设水平距离为x，镖的初速度为v0，竖直分速度为vy，则，，联立解得：，下落高度，可得：，，根据hB-hA=d，解得：，故C正确，ABD错误． 【答案】 C 【考点四】 物体从斜面平抛又落在斜面上的问题 【典型例题4】 (2021·江苏苏州市模拟)如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落在斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等．不计空气阻力，则(　　) A．三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间均不相同 B．小球落到A、B两点时，其速度的方向不同 C．若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为：3 D．若小球落到B、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为：3 【解析】 A．根据h= gt2，得t=，由于小球落到B、C时下落的高度相同，则这两次小球飞行时间相同，大于落在A处时的飞行时间，故A错误；B．小球落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向的位移比值一定，即有，故，因此小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角与初速度无关，则小球落在A、B两点处的速度方向相同，故B错误；C D．小球落到A、B两点，竖直位移y=，水平位移x=y=，则v0=，根据P、A、B在水平方向间隔相等可得，两次抛出时小球的速率之比为v0A∶v0B=1∶，小球落到B、C两点时，运动的时间相等，而P、A、B、C在水平方向间隔相等，根据v0=，可知，两次抛出时小球的速率之比为v0B∶v0C=2∶3，所以v0A∶v0C=∶3，故C正