第4讲 抛体运动-2024年高考物理二轮复习二十五讲

2024高考二轮复习二十五讲 第四讲、抛体运动 第一部分 织网点睛，纲举目张 一. 运动和合成与分解 1．合运动与两个分运动的关系 (1)利用运动的合成或分解，可以简化复杂运动，是分析曲线运动的方法和手段． 合运动是物体的实际运动，与分运动具有等效性和等时性，这是合成和分解运动的基本依据．合运动与分运动满足平行四边形定则． (2)合理地分解运动 分解运动时，不仅要遵从分解法则，还要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．船渡河运动的分解 v1为水流速度，v2为船相对静水的速度，θ为v2与v1的夹角，d为河宽． (1)沿水流方向：船的运动是速度为v1＋v2cosθ的匀速直线运动． (2)沿垂直河岸方向：船的运动是速度为v2sinθ的匀速直线运动． (3)船垂直河岸渡河时：渡河位移最小，有lmin＝d.在水流方向上有v1＋v2cosθ＝0，即船头指向上游，满足cosθ＝－. (4)船头垂直河岸渡河时：渡河时间最短，有tmin＝. 3. 绳（杆）端速度分解 把绳（杆）端的实际速度分解为沿绳子的分速度和垂直绳子的分速度。 4．关联速度问题 用绳、杆相牵连的物体在运动过程中的速度通常不同，但两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。 关联速度问题的解题步骤 ①确定合速度：牵连物端点的速度(即所连接物体的实际速度)是合速度。 ②分解合速度：按平行四边形定则进行分解，作好矢量图。合运动所产生的实际效果：一方面产生使绳或杆伸缩的效果；另一方面产生使绳或杆转动的效果。两个分速度的方向：沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向。 常见的模型如图所示： ③沿绳或杆方向的分速度大小相等，列方程求解。例如：v＝v∥(图甲)；v∥＝v∥′(图乙、丙)。 二、平抛运动 1．解题思想——化曲为直 2．二级结论——速解斜面上的平抛运动 (1)如图甲所示，若平抛的物体垂直打在斜面上，此时水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值，即tan θ＝。 (2)如图乙所示，对于在斜面上水平抛出又落到斜面上的物体，其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值，即tan α＝＝；速度偏角的正切值一定为位移偏角(斜面倾角)的正切值的2倍，即tan β＝＝＝2tan α。 第二部分 实战训练，高考真题演练 1. （2023高考全国乙卷）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ） A. B. C. D. 2. （2023高考选择性考试辽宁卷）某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. （2023高考全国甲卷）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中， A. 机械能一直增加 B. 加速度保持不变 C. 速度大小保持不变 D. 被推出后瞬间动能最大 4. （2023高考江苏学业水平选择性考试）达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是（　　） A. B. C. D. 5. （2023高考湖南卷）如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等 6. （2023高考全国甲卷）（12分）如图，光滑水平桌面上有一轻质弹簧，其一端固定在墙上。用质量为m的小球压弹簧的另一端，使弹簧的弹性势能为Ep。释放后，小球在弹簧作用下有静止开始在桌面上运动，与弹簧分离后，从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间，其平行于地面的速度分量与碰撞前相等；垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的4/5。小球与地面碰撞后，弹起的最大高度为h。重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求： （1）小球离开桌面时的速度大小； （2）小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。 7．（2023全国高考新课程卷）（10分）将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度