第10讲 抛体运动 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“抛体运动”专题，覆盖平抛运动规律应用、与斜面/弧面结合、临界问题三大核心考点，依据高考评价体系分析平抛规律应用占比45%、斜面结合占30%的高频考查权重，归纳速度分解、位移矢量三角形等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+技巧提炼+素养培养”，如2025浙江选考典例用运动分解法突破平抛速度变化，2026模拟题结合几何关系解析弧面问题，培养科学思维与模型建构素养。设“易错警示”和“临界条件归纳”，助力学生掌握解题关键，教师可据此高效规划复习，提升备考实效。

第10讲　抛体运动 考点一　平抛运动规律的一般应用 必备知识•全方位凝练 1.定义(条件):以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动。 2.运动性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,其运动轨迹是抛物线。 3.研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 4.基本规律 (1)位移与时间的关系 (2)速度与时间的关系 5.两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻,设其速度方向与水平方向的夹角为β,位移与水平方向的夹角为α,则tan β=2tan α。 (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,则OA=2OC。 [练一练] 判断下列说法对错 (1)做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化,加速度方向也时刻在变化。 (　　) (2)做平抛运动的物体的初速度越大,在空中飞行时间越长。(　　) (3)若不计空气阻力,从同一高度平抛的物体,在空中飞行的时间是相同的。 (　　) (4)做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量是相同的。(　　) × × √ √ 关键能力•多维度提升 典例　(2025浙江6月选考)铅球被水平推出后的运动过程中,不计空气阻力。下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中,正确的是(　　) D 解析 铅球被水平推出后,不考虑空气阻力,则其做平抛运动,其运动过程仅受重力,即加速度为重力加速度,保持不变,铅球的机械能保持不变,A错误,D正确;设初速度为v0,运动时间为t,则铅球的合速度v=,则速度与时间不是线性关系,B错误;铅球的动能Ek=m[+(gt)2],则动能与时间不是线性关系,C错误。 考点二　平抛运动与各种面结合问题 必备知识•全方位凝练 1.平抛与斜面的结合 图示 方法 基本规律 运动时间   分解速度,构建速度的矢量三角形 水平:vx=v0 竖直:vy=gt 合速度: v= 由tan θ=得 t= 图示 方法 基本规律 运动时间   分解位移,构建位移的矢量三角形 水平:x=v0t 竖直:y=gt2 合位移: x合= 由tan θ= 得t=   在运动起点同时分解v0、g 由0=v1-a1t,0-=-2a1d得t=,d= 分解平行于斜面的速度v 由vy=gt得t= 2.平抛与弧面的结合 落点在圆弧面上的三种常见情境 (1)如图甲所示,小球从半圆弧左边沿平抛,落到半圆内的不同位置。由半径和几何关系制约时间t有h=gt2, R±=v0t,联立两方程可求t。 (2)如图乙所示,小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道,此时半径OB垂直于速度方向,圆心角α与速度的偏向角相等。 (3)如图丙所示,小球恰好从圆柱体Q点沿切线飞过,此时半径OQ垂直于速度方向,圆心角θ与速度的偏向角相等。 关键能力•多维度提升 考向1　平抛与斜面的结合 典例1　(多选)如图所示,以v0=6 m/s的速度水平抛出的小球,飞行一段时间,垂直地撞在倾角θ=37°的斜面上。g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则(　　) A.增大v0将使飞行时间变长 B.小球飞行的时间是0.8 s C.小球的位移大小为4.8 m D.小球撞击斜面时的速度大小为10 m/s BD 解析 增大v0,小球在斜面上的落点将上移,竖直方向位移变小,由h=gt2可知,飞行时间变短,故A错误;根据题意可知,小球垂直撞在斜面上,小球的速度 方向如图所示,由几何关系可知,速度与水平方向的 夹角为α=-θ=53°,根据平抛运动规律,水平方向上vx=v0,竖直方向上vy=gt,又有tan α=,整理得tan 53°=,解得t=0.8 s,故B正确;由公式h=gt2可得,小球下降的距离是h=×10×(0.8)2 m=3.2 m,水平方向位移为s=v0t=4.8 m,位移为x= m,故C错误;小球的竖直分速度为vy=gt=8 m/s,则小球撞击斜面时的速度大小为v==10 m/s,故D正确。 考向2　平抛与弧面的结合 典例2　(2026浙江十校联盟高三选考模拟)运动员在一半球形的土坑上进行投掷练习,如图所示,半球形土坑的半径为r,圆心为O,A、B是水平直径,人站在土坑的边缘A点,将一个质量为m的小球(视为质点)从C点水平向右抛出,最终小球落到半圆弧上的D点。已知C、D两点的连线正好垂直圆弧在D点的切线,且CD与水平方向的夹角为θ,重力加速度大小为g,忽略空气阻力,下列说法正确的是(　　) A.小球在D点的速度方向正好垂直圆弧在D点的切线 B.C、D两点的连线不一定经过圆心O C.小球在空中运动的时间为 D.小球在C点抛出时的速度大小为 D 解析 根据平抛运动规律可知,速度夹角的正切值等于位移夹角的正切值的两倍,已知C、D两点的连线正好垂直圆弧在D点的切线,故CD过圆心,根据几何关系可知小球在D点的速度方向不与圆弧在D点的切线垂直,故A、B错误;根据几何关系可知CD的竖直高度为y=rtan θ+rsin θ,在竖直方向有y=gt2,解得t=,故C错误;CD的水平位移为x=r+rcos θ,解得v=,故D正确。 考点三　平抛临界问题 必备知识•全方位凝练 1.平抛运动中临界问题的两种常见情形 (1)物体的最大位移、最小位移、最大初速度、最小初速度; (2)物体的速度方向恰好达到某一方向。 2.解题技巧 在题中找出有关临界问题的关键字,如“恰好不出界”“刚好飞过壕沟”“速度方向恰好与斜面平行”“速度方向与圆周相切”等,然后利用平抛运动对应的位移规律或速度规律进行解题。 3.典型规律 擦网 压线 既擦网又压线       由H-h=gt2 = 得:v1=x1 由H=gt2= 得:v2=(x1+x2) 由H-h=gt2=和 H=gt2= 得: [练一练] (教材必修第二册第19页习题改编)如图所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,摩托车离开地面后的运动可视为平抛运动,重力加速度g取10 m/s2,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(　　) A.0.5 m/s B.2 m/s C.10 m/s D.20 m/s D 解析 当摩托车刚好跨过壕沟时,水平速度最小,此时水平位移大小为 x=8 m,竖直位移大小为y=0.8 m。则竖直方向有y=gt2,可得t= s=0.4 s;水平方向有x=v0t,可得v0= m/s=20 m/s,故选D。 关键能力•多维度提升 典例　(2026浙江1月选考)如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A点。已知桶高为h,直径为D,则水离开出水口的速度大小为(　　) A. B. C. D.(+1)D C 解析 假设水离开出水口的速度为v0,细水管到桶右侧的水平距离为r,示意图如图所示,水经过桶口时,由平抛运动规律,有h=gt2,r+=v0t,落到A点时,由平抛运动规律,有2h=g(t)2,r+D=v0·t,联立解得v0=,选项C正确。 变式练(2025浙江宁波模拟)同学们设计了一个“地面飞镖”的游戏,如图所示。投掷者需站在投掷线后的一条直线上将飞镖水平抛出,飞镖落在水平放置的盘面MN内即可获得奖励。如图所示,甲同学将飞镖从较高的A点以水平速度v1抛出,乙同学从较低的B点以水平速度v2抛出,两飞镖落于盘面的同一点C,且两飞镖落到C点的速度方向与盘面夹角α相同,不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A.两飞镖落到C点的速度相同 B.抛出点A、B与落点C三点必共线 C.要使飞镖均落到盘面内,则从A点抛出的水平速度范围更大 D.从A、B两点水平抛出的飞镖,只要落到盘面内则必落到同一点 B 解析 甲同学飞镖落到C点时竖直方向上的分速度v1y=gt1=g,甲同学飞镖落到C点的速度v甲=,乙同学飞镖落到C点时竖直方向上的分速度v2y=gt2=g,乙同学飞镖落到C点的速度v乙=,由于h1>h2,故两飞镖落到C点的速度不同,A错误;由于两飞镖在C点速度与水平方向夹角相同,根据平抛运动的推论速度与水平方向夹角的正切值为位移方向夹角正切值的2倍,二者位移方向的偏角相等,故A、B、C三点必共线,B正确; 结合上述分析可知v1=,v2=,可知v1>v2,则甲同学的飞镖运动时间更长,而水平位移变化量相同,对应甲同学的飞镖的变化时间更小,故从A点抛出的水平速度范围更小,C错误;由于运动时间与水平抛出的速度大小均不相同,二者可能会落在同一点,也可能不落在同一点,D错误。 $