专题01 抛体运动-2022-2023学年高一物理下学期期中期末考点大串讲（人教版2019）

专题01 抛体运动 1、 曲线运动的条件及特点 1．运动轨迹的判断 (1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动；若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。 (2)物体做曲线运动时，合力指向轨迹的凹侧；运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间。可速记为“无力不弯，力速两边”。 2．速率变化的判断 【例1】洋洋老师是一个无动力翼飞行爱好者，如图是洋洋老师某次翼装飞行过程中，在同一竖直平面内从A到B滑出了一段曲线轨迹，以下说法正确的是（　　） A．洋洋老师的飞行速度保持不变 B．洋洋老师在运动中的某个位置，所受合外力可以为零 C．洋洋老师在B处所受合外力方向竖直向下 D．洋洋老师的飞行速度方向不可能和加速度方向共线 2、 小船过河问题 1．船的实际运动：是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。 2．三种相关速度：船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v。 3．两种渡河方式 方式 图示 说明 渡河时间最短 当船头垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmin＝ 渡河位移最短 当v水<v船时，如果满足v水－v船cos θ＝0，渡河位移最短，xmin＝d 当v水>v船时，如果船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直，渡河位移最短，最短渡河位移为xmin＝ 【例2】一条河宽，水流速度为，一条小船在静水中的速度为，关于小船过河的过程，下列说法中不正确的是（　　） A．船过河的时间可能是 B．船过河的时间可能是 C．船的实际速度可能为 D．船的实际位移可能为 3、 绳和杆的关联速度的合成与分解问题 1．模型特点：沿绳(杆)方向的速度分量大小相等。 2．分解思路： 3．解题原则： 把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见的模型如图所示。 【例3】某机械装置可以用于提升重物的高度，其结构如图所示。薄板可绕固定于竖直墙壁的转轴O自由转动，底面半径为R的圆柱形重物M置于薄板与墙壁间，现将薄板从水平位置以角速度逆时针匀速转动，使重物沿着墙壁上升，设与墙壁的夹角为。则（　　） A．重物加速上升 B．重物减速上升 C．重物垂直于板方向的分速度为 D．重物垂直于板方向的分速度为 四、平抛运动的特点与基本规律 1．四个基本规律 飞行时间 由t＝ 知，时间取决于下落高度h，与初速度v0无关 水平射程 x＝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 落地速度 v＝＝，落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关 速度改变量 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，如图所示 2．两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移方向与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ。 (2)做平抛(或类平抛)运动的物体任一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，如图中A点为OB的中点。 【例4】如图所示，从地面上方某处将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，小球经过时间落地，且落地时竖直分速度为水平分速度的2倍。不计空气阻力，g取。则（　　） A．小球落地时的速度大小是 B．小球落地时的水平位移为 C．小球落地时竖直位移大小为水平位移的2倍 D．小球落地时的速度方向与水平地面成角 五、平抛运动与平面曲面相结合的问题 1.与斜面相关的几种的平抛运动 图示 方法 基本规律 运动时间 分解速度，构建速度的矢量三角形 水平vx＝v0 竖直vy＝gt 合速度v＝ 由tan θ＝＝得 t＝ 分解位移，构建位移的矢量三角形 水平x＝v0t 竖直y＝gt2 合位移x合＝ 由tan θ＝＝得 t＝ 在运动起点同时分解v0、g 由0＝v1－a1t,0－v12＝－2a1d得 t＝，d＝ 分解平行于斜面的速度v 由vy＝gt得t＝ 2.与斜面相关平抛运动的处理方法 (1)分解速度：平抛运动可以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,设平抛运动的初速度为v0,在空中运动时间为t,则平抛运动在水平方向的速度为vx=v0,在竖直方向的速度为vy=gt,合速度为v=,合速度与水平方向的夹角满足tan θ=。 (2)分解位移：平抛运动在水平方向的位移为x=v0t,在竖直方向的位移为y=gt2,对抛出点的位移(合位移)为s=,合位移与水平方向夹角满足tan φ=。 (3)分解加速度：平抛运动也不是一定要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,在有些问题中,过抛出