第4章 3.第2节 抛体运动（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习学案

该高中物理高考复习课件聚焦抛体运动专题，覆盖平抛运动基本规律、斜面或圆弧面约束的平抛运动、类平抛运动、斜抛运动四大核心考点。依据高考评价体系，梳理速度位移关系、轨迹方程等关键规律，通过2024浙江1月、江西等真题分析明确平抛规律应用为高频考点，归纳运动分解、轨迹方程应用等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+科学思维建模”，如以典例1水桶问题为例，运用运动分解法推导水平与竖直位移关系，培养科学推理和模型建构素养。提分关键总结平抛速度变化规律、斜抛逆向思维等技巧，帮助学生掌握“斜面约束找倾角关系”“类平抛用加速度替代g”等突破方法。教师可借真题解析和易错点分析精准教学，助力学生高效冲刺高考。

第2节 抛体运动 返回目录 考点1　平抛运动的基本规律 运动 图示 以抛出点为坐标原点,以初速度方向为x轴正方向,竖直 向下为y轴正方向,建立坐标系   速度 关系   返回目录 位移 关系   轨迹 方程 y= x2 重要 推论 x'= ,tan θ=2 tan α 返回目录 典例1    (2024浙江1月,8,3分)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。已知桶高为h,直径为D,重力加速度为g,则水离开出水口的速度大小为 (         )   A.  　　　    B.   C.  　　　    D.( +1)D  C 返回目录 解析　　假设细水管最左端与桶右侧的水平距离为r,实现上述过程,示意图如图所示。 水经过桶口时,平抛运动过程需要满足h= gt2,r+ =v0t,落到A点时,平抛运动过程满足 2h= g ,r+D=v0t1,联立解得v0=  ,C正确。 返回目录 提分关键·规律总结 平抛运动速度和位移的变化规律 (1)速度的变化规律 相等时间ΔT内的速度变化量相等:Δv=gΔT,方向竖直向下,如图所示。 (2)位移的变化规律 ①相等时间ΔT内的水平位移相等: Δx=v0ΔT。 ②连续相等时间ΔT内,竖直方向上的位移差不变,即Δy=g(ΔT)2。 返回目录 考点2　与斜面或圆弧面有关的平抛运动 1.斜面约束   (明确末速度方向) 由tan θ= = 得 t=    (明确末速度方向) 由tan θ= = 得 t=  返回目录   (明确位移方向) 由tan θ= = =  得t=    (明确位移方向) 由tan θ= = =  得t=  返回目录 2.圆弧面约束   (明确速度方向) 由tan θ= =  得t=  在半圆内的平抛运动   (明确位移关系) 由R+ =v0t 得t=    (明确速度方向) 由tan θ= =  得t=  返回目录 典例2　如图所示,阳光垂直照射到斜面上,在斜面顶端把一小球水平抛出,小球刚好落 在木板底端。B点是运动过程中距离斜面最远处,A点是小球在阳光照射下小球经过B 点的投影点。不计空气阻力,则(         ) A.小球在斜面上的投影做匀速运动 B.OA与AC长度之比为1∶3 C.若D点在B点的正下方,则OD与DC长度相等 D.减小小球抛出的速度,小球可能垂直落到斜面上 C 返回目录 解析　　将小球的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个方向上的分运动,可知小球沿斜 面方向做初速度为v0 cos θ、加速度为g sin θ的匀加速直线运动,则小球在斜面上的投 影做匀加速直线运动,A错误;小球垂直斜面方向做初速度为v0 sin θ、加速度为g cos θ 的“竖直上抛运动”,B点是运动过程中距离斜面最远处,则此时小球垂直斜面方向的 分速度刚好为0,根据对称性可知,小球从O到B与从B到C的时间相等,均为t= ,则有 LOA=v0 cos θ·t+ g sin θ·t2,LOC=v0 cos θ·2t+ g sin θ·(2t)2,可得LAC=LOC-LOA=v0 cos θ·t+ g sin θ·3t2,则有 = > ,B错误;将小球的运动分解为水平方向的匀速运 返回目录 动和竖直方向的自由落体运动,则水平方向上小球从O到B有xOB=v0t,小球从O到C有xOC= v0·2t=2xOB,若D点在B点的正下方,则有xOC=2xOD,可知D点是OC的中点,则OD与DC长度相 等,C正确;若小球垂直落到斜面上,则小球落到斜面上时的速度的水平分速度与小球从 斜面顶端抛出时的初速度方向相反,而小球在水平方向做匀速运动,小球的水平分速度 方向不可能反向,则减小小球抛出的速度,小球不可能垂直落到斜面上,D错误。 返回目录 提分关键·方法提升 小球离斜面最大距离分析 (1)沿水平方向、竖直方向建立坐标系   速度与水平方向夹角为θ时,离斜面距离最大,此时tan θ= 。 (2)沿斜面和垂直斜面建立坐标系 返回目录     返回目录 典例3    (多选)如图所示,圆心为O的半圆形轨道ACB固定在水平地面上,轨道最低点为 C点,AB是水平直径,D点为半圆轨道上一点,O、D连线与水平方向的夹角为53°。现让 小球甲、乙(均可视为质点,质量分别为m、2m)从A点同时以水平向左的初速度抛出,甲 落到C点,乙落在D点,忽略空气阻力,sin 53°=0.8,则(         ) A.乙落在D点时的速度沿半径方向 B.甲、乙落在轨道前瞬间重力的功率之比为 ∶2 C.甲从A到C与乙从A到D所用时间之比为 ∶2 D.甲、乙的初速度之比为 ∶4 CD 返回目录 解析　　小球做平抛运动过程中,速度的反向延长线过水平位移的中点,可得乙落在D 点时的速度不可能沿半径方向,A错误。根据h= gt2可得 = = = ,C正 确。在竖直方向上,由vy=gt可得甲、乙落在轨道前瞬间竖直方向的速度之比vy甲∶vy乙=  ∶2,则甲、乙落在轨道前瞬间重力的功率之比P甲∶P乙=mgvy甲∶2mgvy乙= ∶4,B错 误。小球在水平方向做匀速运动,则在水平方向可得v0甲t甲=R、v0乙t乙=R+R cos 53°,解得 v0甲∶v0乙= ∶4,D正确。 返回目录 考点3　类平抛运动的分析 运动 图示 以抛出点为坐标原点,以初速度方向为x轴正方向, 合力方向为y轴正方向,建立坐标系 速度 关系   位移 关系   返回目录 典例4　如图所示,倾角为θ=30°的光滑斜面体固定在水平地面上,斜面abcd为正方形。 一小球从斜面的顶点a处以大小v0=3.0 m/s的初速度平行ab方向抛出,小球恰好从bc边 的中点飞出。已知重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,求斜面abcd的边长。 答案 1. 8 m 返回目录 解析 解法一    利用类平抛运动分位移的大小 设斜面abcd的边长为L, 在ab方向小球做匀速直线运动,有L=v0t; 在ad方向小球做匀加速直线运动,有 = g sin θ·t2; 联立解得L=1.8 m,t=0.6 s(另一解不合题意,舍去)。 解法二    利用速度偏转角与位移偏转角的关系 以a点为坐标原点,设小球从bc边离开时,速度方向与ab之间的夹角为α;位移方向与ab之 间的夹角为β; 有tan β= = ,tan α= =2 tan β,L=v0t,联立解得L=1.8 m。 返回目录 典例5    (多选)(2025届湖南衡阳名校检测)如图所示,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒 子,以速度v0从M、N连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场 中。已知MN与水平方向夹角为45°,粒子的重力和空气阻力可以忽略,则粒子到达M、N 连线上的某点时(         ) A.所用时间为  B.速度大小为 v0 ABC C.与P点的距离为  D.速度方向与竖直方向的夹角为30° 返回目录 解题导引    以P点为坐标原点,沿v0方向建立x轴,粒子在该方向上做匀速直线运动;沿电 场方向建立y轴,粒子在该方向上做初速度为零的匀加速直线运动。 解析　　粒子做类平抛运动,由运动的分解可得tan 45°= = ,其中a= ,解得t=  ,A正确。粒子到M、N连线上某点的速度大小v= = v0,B正确。粒子到 M、N连线上某点时与P点的距离L= v0t= ,C正确。根据平抛运动推论可得,粒 子到M、N连线上某点时速度与水平方向夹角α满足tan α=2 tan 45°=2> tan 60°,故速度 方向与竖直方向的夹角 小于30°,D错误。 返回目录 考点4　斜抛运动 运动图示 以抛出点为坐标原点O,水平向右为x轴的正方向,竖直向 上为y轴的正方向,建立平面直角坐标系,如图所示 水平方向 速度vx= =v0 cos θ 位移x= t=v0 cos θ·t 竖直方向 速度vy= -gt=v0 sin θ-gt 位移y= t- gt2=v0 sin θ·t- gt2 飞行时间 t总=  返回目录 射高 Hm=  射程 xm=  (若v0一定,当θ=45°时,xm最大) 返回目录 典例6    (多选)(2024江西,8,6分)一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面, 冲到高处。如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼 的初速度为v0,末速度v沿x轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。 关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的 关系,下列图像可能正确的是 (         )   AD 返回目录 解析　　小鱼做斜上抛运动,其竖直分运动为竖直上抛运动,水平分运动为匀速直线运 动。在水平方向有x=vt,x与t成正比,A正确。在竖直方向有y=v0yt- gt2,y-t图线为开口向 下的抛物线,B错误。水平方向的分速度vx=v0x=v,不随时间变化,C错误。竖直方向的分 速度vy=v0y-gt,vy-t图线为斜率为负的直线,D正确。 返回目录 提分关键·方法提升 逆向思维处理斜抛运动 利用斜上抛运动至最高点时速度水平的特点,可以将斜抛运动从最高点分段研究,前半 段相当于反向的平抛运动,后半段相当于平抛运动。 返回目录 $