第04讲：抛体运动规律-2023-2024学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019必修第二册）

第04讲：抛体运动规律 【考点归纳】 考点一：平抛运动的定义和性质 考点二：平抛运动的基本计算 考点三：平抛运动的追及和相遇问题 考点四：飞机投弹问题 考点五：平抛运动的两个推论 考点六：斜面上的平抛运动 考点七：曲面上的平抛运动 考点八：斜抛运动 考点九：抛体运动的综合 【知识归纳】 考点一：平抛运动的定义和性质 1．定义：以一定的速度将物体抛出，物体只受重力作用的运动． 2．平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动． 3．平抛运动的特点：(1)初速度沿水平方向．(2)只受重力作用． 4．平抛运动的性质，加速度为g的匀变速曲线运动． 考点二、平抛运动的研究方法及规律 1．研究方法：采用运动分解的方法，将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动． 2．平抛运动的时间：由y＝gt2得t＝ ，可知平抛运动时间只与下落高度有关，与初速度无关． 3．平抛运动的速度： (1)水平方向：vx＝v0 竖直方向：vy＝gt (2)合速度 (3)速度变化：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示． 4．平抛运动的位移： (1)水平方向：x＝v0t. 竖直方向：y＝gt2. (2)合位移 5．平抛运动的轨迹：由x＝v0t，y＝gt2得y＝x2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线． 考点三：．平抛运动的两个推论 (1)平抛运动某一时刻速度与水平方向夹角为θ，位移与水平方向夹角为α，则tan θ＝2tan α. 证明：因为tan θ＝＝，tan α＝＝，所以tan θ＝2tan α. (2)做平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点． 证明：如图所示，P点速度的反向延长线交OB于A点．则OB＝v0t，AB＝＝gt2·＝v0t. 可见AB＝OB. 考点四、平抛运动与斜面的结合 在解答平抛运动与斜面的结合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，找出位移或速度与斜面倾角的关系，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 考点五、一般的抛体运动 1．定义：初速度沿斜向上或斜向下方向的抛体运动． 2．性质：斜抛运动可以看成是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． 3．斜上抛运动在两个分方向的运动规律： 水平方向：vx＝v0cos_θ，x＝v0tcos_θ 竖直方向：vy＝v0sin_θ－gt，y＝v0tsin θ－gt2. 4．可利用逆向思维方法，把斜上抛运动到最高点问题转换为平抛运动问题． 【题型归纳】 题型一：平抛运动的定义和性质 1．（2023下·全国·高一）对于做平抛运动的物体，下列说法中不正确的是（　　） A．水平方向上分运动是匀速直线运动 B．其轨迹是抛物线 C．初速度大的物体一定比初速度小的物体射程远 D．飞行时间由竖直方向的分运动决定 2．（2023下·北京东城·高一统考期末）小球做如图所示的平抛运动，其在空中运动的时间由哪个选项中的数据决定（　　）    A．小球质量m B．水平射程x C．初速度大小 v0 D．高度h和当地重力加速度g 3．（2023下·广东汕尾·高一统考期末）如图所示，在农田里离地面一定的高度处架设一水管用来浇灌。若水管的管口沿水平方向喷出水流，忽略空气阻力，下列说法错误的是（　　） A．水流在水平方向做匀速直线运动 B．水流在竖直方向做自由落体运动 C．若仅改变水管中水的流速，则水流在空中运动的时间不变 D．若仅改变水平喷口的高度，则水流在空中运动的时间不变 题型二：平抛运动的基本计算 4．（2023下·辽宁阜新·高一校考期末）一物体从5m高度处以某初速度水平抛出，从抛出至落地过程中，物体在水平方向的位移为10m，已知重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．下落时间为1s B．下落时间为0.5s C．初速度为20m/s D．初速度无法求 5．（2023下·宁夏石嘴山·高一石嘴山市第三中学校考期中）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．小球在M点的水平分速度大小为16m/s B．小球在M点的竖直分速度大小为10m/s C．O、M两点之间的竖直距离为16m D．O、M两点之间的水平距离为16m 6．（2023下·山西朔州·高一怀仁市第一中学校校联考期中）如图所示，是平面直角坐标系，Ox水平、Oy竖直，一质点从O点开始做平抛运动，