5.4抛体运动的规律（知识解读）-2023-2024学年高中物理同步知识解读与专题训练（人教版2019必修第二册）

5.4抛体运动的规律（知识解读）（原卷版） •知识点1 平抛运动 •知识点2 类平抛运动 •知识点3 斜抛运动 •作业 巩固训练 知识点1 1、定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下的运动。 2、条件：（1）初速度沿水平方向；（2）只受重力作用。 3、性质：匀变速曲线运动，其运动轨迹为抛物线。 4、研究方法：分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动两个分运动． 5、规律： （1）水平方向：匀速直线运动，vx=v0，x=v0t，ax=0。 （2）竖直方向：自由落体运动，vy=gt，，ay=g。 （3）实际运动：，，a=g。 6．四个基本规律 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 7、平抛运动的两个重要推论 （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tanα＝2tan θ。 由平抛运动规律得：，，所以tanα=2tanθ。 （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B点为OC的中点。 证明：如图所示，设平抛物体的初速度为v0，从原点O到A点的时间为t，A点坐标为（x，y），B点坐标为（x′，0），则x=v0t，，v⊥=gt，又，。 【典例1-1】在2023年世界飞镖锦标赛总决赛中，范格文以战胜威廉姆斯获得总冠军。若先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的A、B两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图乙中曲线1、2所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为、。已知AB、BO的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（　　）         甲                     乙 A．先后两次飞镖在空中的运动时间之比为2：1 B．先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为 C． D． 【典例1-2】（多选）如图所示，倾角为37°的斜面体固定放置在水平面上，斜面的高度为，点是A点正上方与点等高的点，让一小球（视为质点）从点水平向左抛出，落在斜面的点，已知、两点的连线与斜面垂直，重力加速度为g，、，下列说法正确的是（　　） A．小球在点的速度为 B．小球从点到点的运动时间为 C．小球在点的速度大小为 D．小球在点的速度与水平方向夹角的正切值为2 【典例1-3】如图所示，一质点做平抛运动，落地时速度的大小为20m/s，速度方向与水平地面夹角为60°，则平抛初速度大小是 m/s。    【典例1-4】某同学手持飞镖瞄准靶心O点，在与靶心О点水平距离x=2m处，将飞镖以=20m/s速率水平射出，如图所示。若飞镖被射出后击中P点，假设飞镖可视为质点，空气阻力可忽略，重力加速度g取10m/s2。求： （1）O、P之间的距离h； （2）击中Р点时的速度大小v。 【变式1-1】从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，则（　　） A．落在a点的小球竖直速度最大 B．落在b点的小球竖直速度最小 C．落在c点的小球飞行时间最长 D．落在a、b、c三点的小球飞行时间相同 【变式1-2】（多选）摩托车飞越表演是一项惊险的运动，如图。假设在一次飞越河流的表演中，摩托车以的水平速度离开平台，刚好成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为。若飞越过程中不计空气阻力，摩托车可以看成质点，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．水面宽度可能为 B．摩托车落到平台前瞬间的速度大小为 C．若仅增加右侧平台的高度，则摩托车在空中的飞行时间将变长 D．若仅增加摩托车飞离平台时的速度，则摩托车在空中的飞行时间将变短 【变式1-3】如图，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度v同时抛出，分别做平抛、竖直上抛和竖直下抛运动。则三个小球 同时落地，落地时的速度大小 相等（两空都填“会”或“不会”）。    【变式1-4】体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起。取重力加速度。不计空气阻力。求： （1）排球被垫起前在空中运动的时间； （2）排球被垫起前瞬间的速度大小； （3）排球在被击出到被垫起的过程中运动的位移大小。 知识点2 1、类平抛运动的定义：当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时，物体做类平抛运动。 2、类平