03 专题一 第三讲 力与曲线运动——平抛运动模型（Word教参）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

第三讲　力与曲线运动——平抛运动模型 ◎高考命题分析 高考命题研究 四年考向分析 命题主线之 价值引领 1.科学本质、科学态度：以投篮、网球、单板滑雪、滑雪、摩托车越野赛为素材，考查考生在解决问题时所体现的核心价值及学科核心素养水平 2．社会责任：以红军精神、铯原子的运动为素材，培养学生的革命精神，激发学生的进取意识、振兴中华的使命感和责任感 1.运动的合成与分解： 辽宁卷(2021) 2．平抛运动： 山东卷(2022)，广东卷(2022)，全国卷Ⅱ(2020) 3．抛体运动中STSE问题： 山东卷(2020)，浙江卷(2020、2021)，江苏卷(2021)，河北卷(2021) 4．抛体运动： 全国甲卷(2022)，北京卷(2020)，江苏卷(2020) 5．类平抛运动： 全国卷Ⅰ(2020)，浙江卷(2020) 命题主线之 能力引领 1.物理观念：在运动的合成与分解、抛体运动规律、类平抛运动特点的应用中提升力与运动的观念 2．科学思维：掌握逆向思维法、对称法、图像法的应用，能解决抛体运动中的临界、极值问题 [对应学生用书P14]   1．合运动性质和轨迹的判断 (1)若合力方向与初速度的方向在同一直线上，则为直线运动。 (2)若合力方向与初速度的方向不在同一直线上，则为曲线运动，且合力指向轨迹曲线的凹侧，运动轨迹一定在合外力方向和速度方向之间。 2．合理地分解运动 (1)效果分解法：注意各分运动的实际意义及效果，按照效果将运动进行分解。 (2)正交分解法：将位移、速度和加速度等矢量分解到两个相互垂直的坐标轴上，再利用相关规律求解。 3．绳(杆)关联问题：沿绳(杆)方向的分速度大小相等。 [诠释题1]　(2023·浙江杭州二模)如图所示，是一个小球从水平向右的横风区正上方自由下落的闪光照片，除横风区外，其他位置的空气作用力可不计，则(　　) A．小球在横风区中水平速度不变 B．小球刚进入横风区时加速度水平向右 C.小球刚从横风区飞出时速度最大 D．小球从横风区飞出后，做匀变速曲线运动 D　解析：小球刚进入横风区时，受重力和水平向右的风力，根据牛顿第二定律可知加速度方向斜向右下方，且水平方向的速度增大，A、B错误；小球从横风区飞出后，只受重力作用，做匀变速曲线运动，向下运动过程中速度不断增大，所以小球刚从横风区飞出时速度不是最大，C错误，D正确。   1．平抛(或类平抛)运动的合速度：大小v＝＝，方向与水平方向夹角的正切tan θ＝＝。 2．平抛(或类平抛)运动的两个重要推论 (1)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。 (2)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α，则tan θ＝2tan α。 3．斜抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛(或竖直下抛)运动的合运动。 [诠释题2]　(多选)(2023·河北邯郸统考)2022年2月15日，北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手最终夺冠。运动员重心的运动过程简化后如图所示，已知B、C两点间的水平距离为A、B两点间水平距离的n倍，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．B、C两点间的竖直高度是A、B两点间竖直高度的n倍 B．B、C两点间的竖直高度是A、B两点间竖直高度的n2倍 C．到达C点时竖直速度的大小是在A点时竖直速度大小的n倍 D．到达C点时竖直速度的大小是在A点时竖直速度大小的n2倍 BC　解析：从A点到B点的斜抛运动可以看作从B点到A点的平抛运动的逆过程，而B点到C点的运动过程也可以看作平抛运动，二者初速度大小相等，已知B、C两点间的水平距离为A、B两点间水平距离的n倍，则根据x＝v0t可得，运动员在B、C两点间的运动时间为在A、B两点间运动时间的n倍，根据平抛运动竖直方向位移与时间关系式可得＝＝＝n2，A错误，B正确；根据竖直方向速度与时间的关系式可得＝＝＝n，C正确，D错误。 [对应学生用书P15] [练1]　(2021·辽宁卷)1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300 m，水流速度3 m/s，木船相对静水速度1 m/s，则突击队渡河所需的最短时间为(　　) A．75 s　　　　　　　 B．95 s C．100 s D．300 s D　解析：河宽d＝300 m一定，当木船船头垂直于河岸时，在河宽方向上的速度最大，为v＝1 m/s，渡河用时最短，渡河最短时间为tmin＝＝ s＝300 s，D正确。 [练2]　(2023·湖北部分重点中学联考)如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一个质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d