斜抛最大射程和最小抛射速度的4种题型 讲义 -2027届高考物理一轮复习
2026-07-27
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普通
摘要:
该高中物理高考复习讲义聚焦斜抛运动核心考点,按初末位置等高、不等高、斜面上斜抛及最小抛射速度四种典型情境构建知识体系,通过题型归类、方法提炼、真题精讲、分层练习四环节,帮助学生掌握运动分解与极值分析策略,体现复习的系统性与针对性。
资料以情境化问题驱动教学,如斜面上斜抛通过运动分解建立模型,最小抛射速度结合方程判别式分析极值,渗透科学思维与模型建构素养。设置从基础例题到高考真题的梯度训练,配合解题方法总结,助力学生高效突破难点,为教师把控复习节奏提供清晰路径。
内容正文:
斜抛最大射程和最小抛射速度的4种题型
题型一、斜抛最大射程1——初末位置等高
【例题1】(多选)若物体被抛出时的速度不沿水平方向,而是向斜上方或向斜下方(这种情况常称为斜抛),则它的受力情况与平抛运动完全相同。如图甲所示,球状烟花中有一部分是做斜上抛运动,其中一火药做斜抛运动的轨迹如图乙所示,图乙中初速度和初速度与水平方向的夹角均为已知量,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.该火药的射高为
B.该火药的射高为
C.若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
D.若斜抛运动的初速度大小不变,抛射角改变,则该火药射程的最大值为
【解题方法】
【答案】AD
【解析】AB.由题图乙可知,斜抛运动在竖直方向的分速度为
在竖直方向上,由匀变速直线运动规律可得斜抛运动的射高
B错误,A正确;
CD.斜抛运动在水平方向的分速度为
在竖直方向上,由匀变速直线运动规律可知斜抛运动的时间为
水平方向做匀速直线运动,斜抛运动的射程为
结合
可得
当时,射程最大且为
C错误,D正确。
故选AD。
题型二、斜抛最大射程2——初末位置不等高
【例题2】如图所示,某物理兴趣小组的同学在高的A点,以与水平方向成斜向上抛出一小球,小球运动到B点到达最高点,再落回水平地面C点。,不计空气阻力。求:
(1)取多大时,小球运动的高度最大?距离地面的最大高度多大?
(2)有同学说小球落地时,速度大小不随θ变化而变化,为定值。请分析该同学的分析是否正确?如正确,请求出这个数值;如错误,请说明理由。
(3)取多大时,小球的水平射程最大?最大值多大?
【解题方法】
【答案】(1)90°,;(2)正确,;(3),
【解析】(1)取时,小球运动的高度最大
(2)该同学分析正确,落地时速度的水平分量为
落地时速度的竖直分量为
故落地的速度
(3)作出运动中速度矢量图图中几何关系得
水平射程
代入得
即时,解得
此时,解得
题型三、斜抛最大射程3——斜面上斜抛
【例题3】第九届亚冬会于2025年2月7日至14日在哈尔滨举行,跳台滑雪是比赛项目之一,因其高风险性被称作“勇敢者的运动”,其场地简化为如图所示。曲面AO为助滑道,雪坡OB段为倾角的足够长斜面,某运动员从助滑道的最高点A由静止开始下滑,到达起跳点O时借助设备和技巧,保持在点的速度大小不变以与水平方向成角的方向起跳,最后落在雪坡上的点,起跳点与落点B之间的距离为此项运动的成绩。已知A点与点之间的高度差,该运动员可视为质点,不计一切阻力和摩擦,不考虑运动员自身的能量输出,,,g取。求
(1)该运动员在点起跳时的速度大小;
(2)该运动员通过调整起跳角,能够取得的最好成绩(即的最大值)为多少?
【解题方法】
【答案】(1) (2)
【解析】(1)该运动员从A到过程,根据机械能守恒有
解得
(2)令,将起跳时速度和重力加速度沿雪坡方向和垂直雪坡方向分解,则有垂直斜面,
沿斜面,
则落回斜面时间
距离
整理得
当时,最佳成绩为
注:也可以水平竖直分解列式处理;或者求导求最值;或者沿初速度方向和竖直方向分解,如下
解得
当时,最佳成绩为
题型四、斜抛最小抛射速度
【例题4】如图所示,从A点以的初速度抛出一个小球,在离A点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能越过B点.问:小球以怎样的角度抛出,才能使最小?
【解题方法】
【答案】
【解析】这是典型的斜上抛运动.依题意,要使小球越过B点,有
,
.
消去t得.
整理中用到关系式:.
上式是关于的一元二次方程,显然,方程应有解,即有
,
即.
由此得.
当取最小值,即时,有
,
即.
所以,当小球以抛射角抛出时,小球可以最小的初速度越过墙.
练习
1. (2024·湖北武汉·统考模拟预测)某同学投掷篮球空心入筐,篮球的出手点与篮筐的距离为7.2m,篮球进入篮筐时的速度方向恰好与出手时的速度方向垂直。不考虑空气阻力,重力加速度大小取。则篮球从出手到入筐的时间为( )
A.1.6s B.1.4s C.1.2s D.1.0s
【答案】C
2. (多选)(2024·山西晋中·三模)在某次实战模拟训练时,将智能投送系统安装在山脚,山坡可视为倾角为的斜面,简化示意图如图所示。炮弹从斜面上的O点以初速度v斜向上发射,初速度与斜面的夹角为θ,最后落于斜面上的P点。忽略炮弹的体积和空气阻力的影响,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.当炮弹射程最远时,炮弹的初速度方向与斜面的夹角为
B.当炮弹射程最远时,炮弹的初速度方向与斜面的夹角为
C.当炮弹射程最远时,炮弹在山坡上的最大位移为
D.当炮弹射程最远时,炮弹的初速度方向与末速度方向垂直
【答案】AD
3. (25-26高三下·湖北武汉·月考)毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目,最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网,运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守,通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m,某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处,将毽球击出。不计空气阻力,毽球可视为质点,重力加速度大小为,则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为( )
A. B.2 C.2 D.5m/s
【答案】C
4.(2026·湖北·高考真题)(多选)某山沟竖直截面图如图所示,山沟的一侧竖直,另一侧是以 点为圆心、 为半径的圆弧,圆弧最高点与 点等高。救援队从 点以大小为的初速度向该山沟投掷救援物资,其中 是重力加速度大小。物资可视为质点,不计空气阻力。为避免损坏救援物资,要求物资落到圆弧上的速率最小,则物资( )
A. 在空中运动的时间为 B. 与水平方向成 角斜上抛
C. 抛出点与落点的高度差为 D. 落到圆弧上的最小速率为
【答案】AD
5.如图所示,大炮在山脚直接对着倾角为的山坡发射炮弹,炮弹初速度为,要使炮弹打到山坡上尽可能远的地方,不计空气阻力,则大炮的瞄准角为多少?打到山坡上的最远距离为多少?
【答案】,
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