内容正文:
2024年高考一轮复习100考点100讲
第4章 抛体运动
第4.4 讲 抛体运动极值问题
【知识点精讲】
常见的三种临界特征
(1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点。
(2)若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程中存在着“起止点”,而这些起止点往往就是临界点。
(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,这个极值点往往是临界点。
【方法归纳】
1. 处理平抛运动中的临界问题的关键
处理此类问题的重点在于结合实际模型,对题意进行分析,提炼出关于临界条件的关键信息。此类问题的临界条件通常为位置关系的限制或速度关系的限制,列出竖直方向与水平方向上的方程,将临界条件代入即可求解。在分析此类问题时一定要注意从实际出发寻找临界点,画出物体运动的草图,找出临界条件。
2. 处理平抛运动中的极值问题的方法
分析求解平抛运动中的极值问题的方法,主要是利用平抛运动规律和相关知识,列出方程,得出相关函数关系式,利用数学方法得出最大值或最小值。数学方法主要有:
(1).利用二次函数求极值
二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数且a≠0),当x=-时,y有极值ym=(a>0时,ym为极小值;a<0时,ym为极大值).
(2). 利用均值不等式求极值
对于两个大于零的变量a、b,若其和a+b为一定值,则当a=b时,其积ab有极大值;若其积ab为一定值,则当a=b时,其和a+b有极小值。
【最新高考题精练】
1(2017全国II卷·17)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)
A. B. C. D.
2..(2015·全国卷Ⅰ,18)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图10所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是( )
A.<v<L1
B.<v<
C.<v<
D.<v<
【最新模拟题精练】
一。选择题
1. (2023湖南邵阳二模)如图所示,小球以v0=10m/s的瞬时速度从水平地面斜向右上方抛出,速度方向与水平方向的夹角是53°,不计空气阻力,下列说法正确的是(取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )
A. 小球到达最高点时的瞬时速度为零
B. 小球离地面的最大高度是3.2m
C. 小球在空中的运动时间是0.8s
D. 保持小球速度大小不变,改变速度方向,小球的水平分位移(射程)的最大值是10m
2.(2023湖北黄冈名校联考).如图所示为鱼饵自动投放器的装置示意图,其下部是一个高度可以调节的竖直细管,上部是四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向。竖直细管下端装有原长为L0的轻质弹簧,弹簧下端与水面平齐,将弹簧压缩并锁定,把鱼饵放在弹簧上。解除锁定当弹簧恢复原长时鱼饵获得速度v0,不考虑一切摩擦,重力加速度取g,调节竖直细管的高度,可以改变鱼饵抛出后落水点距管口的水平距离,则该水平距离的最大值为( )
A. +L0 B、+2L0
C、-L0 D、-2L0
3. (2023浙江稽阳联考)如图所示,乒乓球的发球器安装在水平桌面上,竖直转轴OO′距桌面的高度为h,发射器O′A部分长度也为h。打开开关后,可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去,其中≤v0≤2,设发射出的所有乒乓球都能落到桌面上,乒乓球自身尺寸及空气阻力不计。若使该发球器绕转轴OO′在90°角的范围内来回缓慢水平转动,持续发射足够长时间后,乒乓球第一次与桌面相碰区域的最大面积S是( )
A.2πh2 B.3πh2 C.4πh2 D.8πh2
二计算题
1.(2023重庆名校教育联盟质检)如图所示,是以为圆心、半径的四分之一光滑圆轨道,水平,竖直;是光滑的水平直轨道,与相切于Q点;是以为圆心、半径的四分之一圆弧,水平。小球A的质量为,小球B的质量为,两球均视为质点。把小球B放置在轨道上,让小球A从P点由静止释放,小球A与小球B发生弹性正碰(不计空气阻力,重力加速度为g)。求:
(1)小球A运动到Q点时对Q点的压力;
(2)如果k值已知,小球A与小球B碰撞后小球B的