专题05　平抛运动-【大题精做】冲刺2023年高考物理大题突破+限时集训

专题05　平抛运动 【例题】（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校联考模拟预测）如图所示，一个半径为R=5.25m、圆心角为的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内，圆弧轨道的圆心O在B点的正，上方，足够长的水平地面BC与圆弧轨道相切于B点。圆弧轨道左侧有一沿顺时针方向匀速转动的水平传送带，传送带上表面距A点的高度为H=1.8m。现将可视为质点的小物块P从传送带左端M由静止释放，小物块在传送带上始终做匀加速运动，离开传送带右端N后做平抛运动，恰好从A点沿切线进入圆弧轨道。已知物块P与传送带和水平面BC之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）传送带两端M、N之间的距离； （2）物块在水平地面上滑动的距离。 1．抛体运动为a＝g的匀变速运动，基本思想是运动的分解．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上（下）抛运动． 2．平抛运动、速度方向和位移方向的应用 已知条件 情景示例 解题策略 已知速度方向 从斜面外平抛，垂直落在斜面上，如图所示，已知速度的方向垂直于斜面． 分解速度tan θ＝＝ 从圆弧形轨道外平抛，恰好无碰撞地进入圆弧形轨道，如图所示，已知速度方向沿该点圆弧的切线方向． 分解速度tan θ＝＝ 已知位 移方向 从斜面上平抛又落到斜面上，如图所示，已知位移的方向沿斜面向下． 分解位移 tan θ＝＝＝ 在斜面外平抛，落在斜面上位移最小，如图所示，已知位移方向垂直斜面． 分解位移 tan θ＝＝＝ 3.平抛运动的两个推论 （1）设做平抛运动的物体在任意时刻的速度方向与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为φ，则有tan θ＝2tan φ，如图6甲所示． （2）做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，如图乙所示． 4．斜抛运动至最高点时速度水平，可采用逆向思维法，看作平抛运动． 【变式训练】（2023·江苏苏州·高三统考期末）如图所示，北京冬奥滑雪运动员通过助滑道加速后从跳台起跳，最后落在着落坡上。已知着落坡倾角为（，），运动员起跳时速度大小为，方向与着落坡垂直。不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）起跳后运动员在最高点速度v的大小； （2）运动员在空中运动的时间t。 1．（2023·北京西城·高三统考期末）如图所示，小物块A从光滑轨道上的某一位置由静止释放，沿着轨道下滑后与静止在轨道水平段末端的小物块B发生碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。已知，小物块A、B的质量均为，物块A的释放点距离轨道末端的竖直高度为，A、B的抛出点距离水平地面的竖直高度为，取重力加速度。求： （1）两物块碰前A的速度的大小； （2）两物块碰撞过程中损失的机械能； （3）两物块落地点距离轨道末端的水平距离。 2．（2023春·河北·高三校联考开学考试）如图所示，距离地面高的绝缘传送带水平放置，以的速度顺时针转动。在传送带上端轻轻地放一个质量、并且始终受一个水平向右的拉力。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，传送带长，，求： （1）小物块运动到传送带右端所用的时间； （2）物块落地时的速度。 3．（2023·山东青岛·高三统考期末）如图甲，为某学校举行定点投篮比赛的场景，某同学正在进行定点投篮，投出的篮球在空中划出一道漂亮的弧线，穿网而过。如图乙，为篮球在空中运动轨迹，在篮球运动所在的竖直平面内建立坐标系，篮球从A点投出，A、B、C、D是篮球运动轨迹上的4个点，C点为篮球运动的最高点，D点是篮筐位置，A、B、D点的坐标分别为、、．篮球质量为m，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。求： （1）C点的纵坐标； （2）该同学将篮球投出时，对篮球所做的功W。 4．（2023·安徽淮北·统考一模）2022年2月我国成功举办了第24届“冬奥会”，冬奥会让冰雪运动走向大众，让更多人认识冰雪，爱上冰雪，北京冬奥留下的不只是场馆设施等物质遗产，还有影响深远的文化和精神遗产。如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台，将其简化为如图乙所示模型：段和段是长度均为的倾斜滑道，倾角均为；段是半径的一段圆弧轨道，圆心角为，与段平滑连接；段为结束区。一滑雪爱好者连同装备总质量，从A点由静止出发沿着滑道下滑，从C点水平抛出落到斜面上的点，点到的距离。该爱好者可看作质点，将到的运动简化为平抛运动处理。忽略其运动过程中所受的空气阻力，，重力加速度取。求： （1）该人运动到点时对滑道的压力大小； （2）从开始运动到落至点的过程中摩擦阻力做的功。 5．（2023春·安徽·高三校联考开学考试）如图所示，在固定点O上系一长的细绳，细绳的下端系一质量的小球（可视为质点），初始时小球处于静止状