专题06 抛体运动-【起飞计划】2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用）

专题06 抛体运动 题型一 平抛运动基本规律的应用 1 题型二 有约束条件的平抛运动模型 2 类型1 对着竖直墙壁的平抛运动 4 类型2 半圆的平抛运动 4 类型3 从斜面飞出的平抛运动问题 5 类型4 飞向斜面的平抛运动问题 7 题型三 平抛运动的临界与极值问题 7 题型四 类平抛运动 9 题型五 斜抛运动 11 题型一 平抛运动基本规律的应用 1．性质 加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线． 2．基本规律 以抛出点为原点，水平方向(初速度v0方向)为x轴，竖直向下方向为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)合速度：v＝，方向与水平方向的夹角为θ，则tan θ＝＝. (4)合位移：s＝，方向与水平方向的夹角为α，tan α＝＝. 3．对规律的理解 (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1所示． 图1 (5)两个重要推论 图2 ①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2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. [题型专练1]. （2023•高州市一模）一个小球在离地一定高度处向右水平抛出，不计空气阻力，抛出的初速度越大，则小球（　　） A．落地时的速度越小 B．从抛出到落地过程中，速度的变化量越大 C．落地时的重力的瞬时功率不变 D．从抛出到落地过程中，动能的变化量变大 [题型专练2]. （2022秋•日照期末）2022年夏天，我国南方地区遭遇多轮暴雨袭击，抗洪救灾的战士们利用无人机参与救援物资的运送。已知无人机在距离地面20m的高空以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行并进行物资投送，物资可看成质点，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．物资离开无人机后在空中做自由落体运动 B．从无人机上拍摄的视频看到物资做平抛运动 C．物资落地的速度大小只由无人机的水平速度决定 D．无人机应该在距投放地点前方水平距离4m处投放 [题型专练3]. （2023春•怀仁市期末）假设宇航员在某一无大气层的星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体（不考虑星球自转的影响）并记录下物体的运动轨迹如图所示，O为抛出点。若该星球半径为4000km，引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2•kg﹣2，地球表面重力加速度取10m/s2，说法不正确的是（　　） A．该星球表面的重力加速度为4.0m/s2 B．该星球的质量约为2.4×1023kg C．该星球的第一宇宙速度为4.0km/s D．若宇航员在地球上最多能举起100kg的重物，则在该星球上最多能举起250kg的重物 [题型专练4]. （2022秋•金平区校级期末）如图所示，O点处有一小球以v＝8m/s的水平初速度做平抛运动，经过2s，小球到达M点（g取10m/s2），则下列说法正确的是（　　） A．O、M两点之间的水平距离为16m B．O、M两点之间的竖直距离为16m C．小球在M点的水平分速度大小为16m/s D．小球在M点的竖直分速度大小为10m/s 题型二 有约束条件的平抛运动模型 斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型，在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系，从而使问题得到顺利解决．常见的模型如下： 方法 内容 斜面 总结 分 解 速 度 水平：vx＝v0 竖直：vy＝gt 合速度：v＝ 分解速度，构建速度三角形 分 解 位 移 水平：x＝v0t 竖直：y＝gt2 合位移：s＝ 分解位移，构建位移三角形 类型1 对着竖直墙壁的平抛运动 [题型专练5]. （2023秋•沙坪坝区校级期中）壁球是杭州亚运会的项目之一，运动员需要面对墙壁不断将球打在竖直墙壁上。如图所示，如果运动员在同一水平高度上的A、B两点分别击球，不计空气阻力时为使球能垂直打在墙上的同一点，则在A、B点击球后瞬间球的速度大小分别为vA和vB，则两者的大小