第4章 第2讲 抛体运动(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习(江苏专版)
2026-09-13
|
83页
|
17人阅读
|
0人下载
教辅
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦抛体运动专题,依据高考评价体系梳理平抛运动规律及应用、落点约束条件的平抛运动、临界问题、斜抛运动四大核心考点。通过近五年高考真题分析,明确平抛运动规律应用占比45%、落点约束问题占30%的高频考点分布,归纳出选择题、计算题等常考题型,构建系统复习框架。
课件亮点在于“真题溯源+思维建模+素养提升”的备考策略,如以2024江苏高考喷泉斜抛题为例,运用运动分解法和轨迹对称规律,培养学生科学思维中的模型建构与科学推理能力。特设“临界问题解题模板”和“易错点警示”,通过逐点清专题训练,帮助学生掌握平抛推论应用等得分技巧,教师可依托此课件精准定位学生薄弱环节,实现高效冲刺复习。
内容正文:
抛体运动
第 2 讲
(基础落实课)
课前基础先行
一、平抛运动
1.定义:以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在______作用下的运动。
2.运动性质:平抛运动是加速度为g的_________曲线运动,其运动轨迹是________。
3.研究方法——运动的合成与分解。
(1)水平方向:_______直线运动;
(2)竖直方向:__________运动。
重力
匀变速
抛物线
匀速
自由落体
二、平抛运动的规律
运动分解图示
速度关系
位移关系
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θ,位移方向与水平方向的夹角为α,则tan θ=_______
(2)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的___________的反向延长线一定通过此时水平位移的______,则x=2OB
续表
2tan α
瞬时速度
中点
三、斜抛运动
1.定义:将物体以初速度v0沿___________或__________抛出,物体只在______作用下的运动。
2.运动性质
斜抛运动是加速度为g的________曲线运动,运动轨迹是________。
3.研究方法
斜抛运动可以分解为水平方向的__________运动和竖直方向的__________运动。
斜向上方
斜向下方
重力
匀变速
抛物线
匀速直线
匀变速直线
4.基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)
(1)水平方向:v0x=________,F合x=0;
(2)竖直方向:v0y=________,F合y=mg。
v0cos θ
v0sin θ
1.平抛运动的加速度方向与速度方向的夹角逐渐变小。 ( )
2.做平抛运动的物体单位时间内速度变化量越来越大。 ( )
3.相等时间内,做平抛运动的物体速度大小变化相同。 ( )
4.斜上抛的铅球的初速度方向与水平方向的夹角越大,抛出的水平距离越大。 ( )
微点判断
√
×
×
×
1.(人教必修2 P11“参考案例”·改编)如图所示,在“探究平抛运动规律”的实验中用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球被松开而自由下落,A、B两球同时开始运动,则 ( )
A.B球先落地
B.A、B两球可以选用泡沫小球
C.小锤打击力越大,A球在空中运动时间越长
D.实验现象可以说明平抛运动竖直分运动的特点
经典回练
√
解析:根据题图可知,两球由相同高度同时运动,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,因此同时落地,A球在空中运动时间与小锤的打击力大小无关,故A、C项错误;A、B两球选用泡沫小球时,所受空气阻力较大,两球的运动不能看成平抛运动和自由落体运动,所以不能选用泡沫小球,故B项错误;由于两球同时落地,因此说明两球在竖直方向运动规律是相同的,即平抛运动在竖直方向的分运动就是自由落体运动,故D项正确。
2.(人教必修2 P20T7·改编)跳台滑雪是一项勇敢者的运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆,如图所示。测得a、b间的距离为40 m,斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,g取10 m/s2。下列结论正确的是 ( )
A.运动员在a处的速度大小为10 m/s
B.运动员在空中飞行的时间为 s
C.运动员在空中离坡面的最大距离为5 m
D.运动员从a处以不同的初速度飞出,落到斜坡时速度方向相同
√
解析:运动员从a点做平抛运动,竖直位移为y=Lsin 30°=20 m,在竖直方向上有y=gt2,解得空中飞行时间为t== s=2 s,故B错误;水平位移为x=Lcos 30°
=20 m,在水平方向上有x=vt,解得v== m/s=10 m/s,A错误;根据运动的合成与分解可知,运动员的运动方向与斜面平行时,离坡面最远,用正交分解法,将该运动分解为沿斜面和垂直于斜面两个方向,建立坐标系,则沿斜面方向(x轴)上运动员做匀加速直线运动,垂直斜面方向上(y轴)做匀减速直线运动,有v0y=vsin 30°
=5 m/s,ay=gcos 30°=5 m/s2,设最远距离为h,则有h== m= m,故C错误;根据平抛运动推论,tan α=2tan θ,α为速度方向与水平方向夹角,θ为位移方向与水平方向夹角,斜坡与水平方向的夹角不变,故落到斜坡时速度方向相同,故D正确。
逐点清(一) 平抛运动规律及应用
逐点清(二) 落点有约束条件的平抛运动
01
02
CONTENTS
目录
逐点清(三) 平抛运动的临界问题
课时跟踪检测
03
05
逐点清(四) 斜抛运动
04
逐点清(一) 平抛运动规律及应用
课
堂
1.平抛运动时间和水平射程
运动时间 由t=知,运动时间取决于下落高度h,与初速度v0无关
水平射程 x=v0t=v0,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定
2.速度和位移的变化规律
速度变化规律 ①任一时刻的速度水平分量均等于初速度v0
②任一相等时间间隔Δt内的速度变化量方向
竖直向下,大小Δv=Δvy=gΔt
位移变化规律 ①任一相等时间间隔内,水平位移相同,即Δx=v0Δt
②连续相等的时间间隔Δt内,竖直方向上的位移差不变,即Δy=gΔt2
1.(人教必修2 P19T4)在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟?g取10 m/s2。
应用体验
答案:5 m/s
解析:若摩托车恰能飞到壕沟对面,则水平方向x=v0t,竖直方向h=gt2,解得v0=5 m/s,则摩托车安全越过壕沟的速度至少要达到5 m/s。
2.(2024·海南高考)在跨越河流表演中,一人
骑车以25 m/s的速度水平冲出平台,恰好跨
过河流落在河对岸平台上,已知河流宽度
为25 m,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则
两平台的高度差h为 ( )
A.0.5 m B.5 m C.10 m D.20 m
解析:人和车做平抛运动,设运动时间为t,在竖直方向上有h=gt2,在水平方向上有d=v0t,其中d=25 m、v0=25 m/s,解得h=5 m。故选B。
√
|教|考|衔|接|
人教版教材中的题目是已知平抛运动的水平位移和竖直位移求解平抛运动的初速度,而2024年海南高考题是已知水平位移和水平速度求解竖直高度,两题情境相近,考查的均为平抛运动的基本规律。
3.(2025·盐城期中)如图所示,在水平桌面上用硬
练习本做成一个斜面,使同一小钢球先后从斜面
上A、B位置由静止释放滚下,钢球沿桌面飞出后
均做平抛运动,最终落到同一水平面上。比较两
次平抛运动,变化的物理量是 ( )
A.发生的位移 B.飞行的时间
C.速度的变化量 D.速度的变化率
√
解析:由题意可知,两次小钢球做平抛运动的初速度v0不相等,下落高度h相等,加速度均为重力加速度,所以两次的速度变化率相等;竖直方向根据h=gt2,可知两次飞行的时间相等,根据Δv=gt,可知两次速度的变化量相等;水平方向根据x=v0t,可知两次的水平位移不相等,根据s合=,可知两次的合位移不相等。故选A。
4.(2024·北京高考)如图所示,水平放置的排水管
满口排水,管口的横截面积为S,管口离水池水
面的高度为h,水在水池中的落点与管口的水平
距离为d。假定水在空中做平抛运动,已知重
力加速度为g,h远大于管口内径。求:
(1)水从管口到水面的运动时间t;
答案:
解析:水在空中做平抛运动,由平抛运动规律得,竖直方向h=gt2
解得水从管口到水面的运动时间t=。
(2)水从管口排出时的速度大小v0;
答案:d
解析:由平抛运动规律得,水平方向d=v0t
解得水从管口排出时的速度大小v0=d。
(3)管口单位时间内流出水的体积Q。
答案:Sd
解析:管口单位时间内流出水的体积
Q=Sv0=Sd。
逐点清(二)
落点有约束条件的平抛运动
课
堂
[例1] (2026·如皋中学测试)如图所示,
一斜面体倾角为θ、斜面足够长,某人先后
将同一小球以不同的初速度在顶点A水平向
右抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上
前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为α1,第二次初速度为v2,球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为α2,则 ( )
A.α1>α2 v1>v2 B.α1<α2 v1<v2
C.α1=α2 v1>v2 D.α1=α2 v1<v2
类型(一) 落点在斜面上的平抛运动
√
[解析] 因为小球落到斜面上,则一定存在tan θ===,解得t=,设速度方向与水平方向的夹角为β,则tan β==2tan θ,因为θ一定,所以β也是一定的,根据几何知识可得θ+α=β,而θ和β一定,所以α一定,即有α1=α2,由题图可知h1<h2,而根据平抛运动竖直方向的关系h=gt2,可得t1<t2,又t=,所以v1<v2,故选D。
|思|维|建|模| 落点在斜面上的平抛运动处理思路
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=
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=
[例2·落在圆弧面上] 如图所示,半球面的半径
为R,球面上A点与球心O等高,小球先后两次从A点
以不同的速度v1、v2沿AO方向抛出,下落相同高度h,
分别撞击到球面上B、C点。设上述两过程中小球运动时间分别为tAB、tAC,速度的变化量分别为ΔvAB、ΔvAC。重力加速度为g。则 ( )
A.tAB<tAC B.ΔvAB<ΔvAC
C.v1+v2=2R D.撞击C点时的速度方向与球面垂直
类型(二) 落点在曲面上的平抛运动
√
[解析] 小球做平抛运动,根据h=gt2,可知运动时间相同,A错误;根据Δv=gt,由于运动时间相同,所以速度变化量也相同,B错误;设两小球的水平位移分别为x1和x2,由几何关系可知x1=R-,x2=R+,根据平抛运动规律,可知x1=v1t,x2=v2t,h=gt2,联立可得v1+v2=2R,C正确;若撞击C点时的速度方向与球面垂直,则C点速度方向的反向延长线过圆心O,根据平抛运动的推论,速度的反向延长线一定过水平位移的中点,而O点不是水平位移的中点,与假设相矛盾,所以撞击C点时的速度方向与球面不垂直,D错误。
[例3·落在抛物面上] 如图所示,在竖直平面内有一曲面,曲面满足的数学关系式为y=x2(x>0),在y轴上有一点P,坐标为(0,6 m)。从P点将一可看成质点的小球水平抛出,初速度为1 m/s。则小球第一次打在曲面上的时间为(不计空气阻力,g取10 m/s2) ( )
A.1 s B. s
C. s D. s
√
[解析] 设小球经过时间t打在曲面上M点,M点坐标为(x1,y1),小球水平抛出后做平抛运动,在水平方向上,有x1=v0t,在竖直方向上,有6 m-y1=gt2,又小球打在曲面上,则满足数学关系式y1=,代入数据联立解得t=1 s,故A正确,B、C、D错误。
|思|维|建|模| 平抛运动与两类曲面结合问题
(1)物体平抛后落入圆弧内时,物体平抛运动的水平位移、竖直位移与圆弧半径存在一定的数量关系。
(2)物体平抛后落入抛物面内时,物体平抛运动的水平位移、竖直位移与抛物线方程结合可以建立水平方向和竖直方向的关系方程。
逐点清(三) 平抛运动的临界问题
课
堂
1.常见的“临界术语”
(1)题目中有“刚好”“恰好”“正好”“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程中存在临界点。
(2)题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值。
2.平抛运动临界、极值问题的分析方法
(1)确定研究对象的运动性质;
(2)根据题意确定临界状态;
(3)确定临界轨迹,画出轨迹示意图;
(4)应用平抛运动的规律结合临界条件列方程求解。
[典例] 某科技比赛中,参赛者设计了一
个轨道模型,如图所示,模型放到0.8 m高的
水平桌子上,最高点距离水平地面H=2 m,
右端出口水平。现让小球在最高点由静止释
放,忽略阻力作用,为使小球飞得最远,右端出口距离桌面的高度应设计为 ( )
A.0 B.0.1 m
C.0.2 m D.0.3 m
√
[解析] 设右端出口距离地面的高度为h,小球从最高点到右端出口,机械能守恒,有mg(H-h)=mv2,从右端出口飞出后,小球做平抛运动,有x=vt,h=gt2,联立解得x=2,根据数学知识可知,当H-h=h时,x最大,即h=1 m时,小球飞得最远,此时右端出口距离桌面高度为Δh=1 m-0.8 m=0.2 m,故C正确。
[针对训练]
1.套圈游戏是一项趣味活动,如图,某次游戏中,一小孩
从距地面高0.45 m处水平抛出半径为0.1 m的圆环(圆环面
始终水平),套住了距圆环前端水平距离为1.0 m且顶端离
地高度为0.25 m的竖直细圆筒。若重力加速度大小g=
10 m/s2,则小孩抛出圆环的初速度可能是( )
A.4.3 m/s B.5.6 m/s
C.6.5 m/s D.7.5 m/s
√
解析:根据h1-h2=gt2,解得t== s=0.2 s,则平抛运动的最大初速度v1== m/s=6.0 m/s,最小初速度v2== m/s=5.0 m/s,则5.0 m/s<v<6.0 m/s,故选B。
2.一探险队在探险时遇到一山沟,山沟的一侧OA
竖直,另一侧的坡面OB呈抛物线形状,与一平台
BC相连,如图所示。已知山沟竖直一侧OA的高度
为2h,平台BC在距沟底h高处,C点离竖直线OA
的水平距离为2h。以沟底的O点为原点、OA直线为y轴建立平面直角坐标系xOy,坡面OB的抛物线方程为y=。质量为m的探险队员从山沟的竖直一侧,沿水平方向跳向平台。探险队员视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)若该探险队员从A点以速度v0水平跳出时,落在坡面OB的某处,则他在空中运动的时间为多少?
答案:
解析:设落点处的坐标为(x,y),
则有x=v0t,y+gt2=2h,y=,
联立解得t=。
(2)为了能落在平台上,他在A点的初速度v应满足什么条件?请计算说明。
解析:若落在C处,h=gt'2,2h=vt',联立解得v=。
若落在B处,B点坐标为(xB,h),满足坡面的抛物线方程,即h=,解得xB=h,又xB=vt″,h=gt″2,联立解得v=。故初速度应满足≤v≤。
答案:≤v≤,理由见解析
逐点清(四) 斜抛运动
课
堂
对斜上抛运动从抛出点到最高点的运动过程,可逆向分析为平抛运动,分析完整的斜上抛运动,还可根据下列三种对称性求解某些问题。
轨迹对称 斜上抛运动的轨迹关于过最高点的竖直线对称
速度对称 关于过轨迹最高点的竖直线对称的两点速度大小相等
时间对称 关于过轨迹最高点的竖直线对称的两点,从其中一点到最高点的上升时间与从最高点到对称点的下降时间相等
考法1 斜抛运动规律的理解和应用
1.(鲁科必修2 P56T11)某次军事演习中,在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹,要求同时击中目标。若忽略空气阻力,炮弹轨迹如图所示,你认为哪一处的炮兵先发射炮弹?请简述理由。
考法全训
提示:Q处的炮兵先发射炮弹。设炮弹上升的最大高度为H,炮弹运动的时间为t,由竖直上抛运动规律得H=g,解得t= ,由于Q处发射的炮弹上升的最大高度大,所以Q处发射的炮弹在空中运动时间较长,要求同时击中目标,所以Q处的炮兵先发射炮弹。
2.(人教必修2 P20T1)在篮球比赛中,投篮的投出角度太大和太小,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,运动员在空中一个漂亮的投篮,篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,这次跳起投篮时,投球点和篮筐正好在同一水平面上(如图),设投球点到篮筐距离为9.8 m,不考虑空气阻力,g取10 m/s2。
(1)篮球进筐的速度有多大?
答案:9.9 m/s
解析:设篮球出手和进筐的速度大小分别为v0和v,由题意可知v=v0。设篮球从出手到落入篮筐所用的时间为t,在竖直方向篮球只受重力,做竖直上抛运动,有-v0sin 45°=v0sin 45°-gt。篮球在水平方向的分运动为匀速运动,有x=v0tcos 45°。联立解得v= m/s≈9.9 m/s。
(2)篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是多少?
答案:2.45 m
解析:篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度
h==2.45 m。
3.(2024·江苏高考)喷泉a、b形成如图所示的形状,不计空气阻力,则喷泉a、b ( )
A.加速度相同
B.初速度相同
C.在最高点的速度相同
D.在空中的时间相同
√
解析:不计空气阻力,喷泉喷出的水在空中只受重力,加速度均为重力加速度,故A正确;设喷泉喷出的水竖直方向的分速度为vy,水平方向的分速度为vx,喷泉最高的高度为h,根据对称性可知在空中运动的时间t=2,可知tb>ta,D错误;在最高点的速度等于水平方向的分速度vx=,由于水平方向的位移大小关系未知,无法判断在最高点的速度大小关系,根据速度的合成可知无法判断初速度的大小关系,B、C错误。
|教|考|衔|接|
人教版和鲁科版教材中的练习题分别是炮弹与篮球做斜抛运动,2024年江苏高考题是喷泉在空中的斜抛运动,且与鲁科版练习题都属于多物体斜抛运动问题。
考法2 两物体斜抛后空中相遇问题
4.(2026·如皋中学测试)甲、乙两球在同一竖直平面内同时从同一水平线上抛出,并同时落到P点,轨迹如图所示,甲、乙两球运动的最大高度相等,不计空气阻力。则上述整个过程中( )
A.甲球的速度变化量比乙球的大
B.甲球抛出的初速度比乙球的大
C.甲球的最小动能比乙球的大
D.甲球相对于乙球做匀加速直线运动
√
解析:两球运动时间Δt相同,速度变化量Δv=g·Δt相同,故A错误;两球做斜抛运动,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向分速度v竖直=g·相同,根据v水平=,可知甲球水平方向分速度较大,则甲球抛出的初速度比乙球的大,故B正确;甲、乙两球质量未知,无法比较二者动能大小,故C错误;两球做斜抛运动,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做匀速直线运动,甲球相对于乙球做匀速直线运动,故D错误。
课时跟踪检测
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
一、立足基础,体现综合
1.(2026·南通开学考试)如图所示,小球位于竖直
墙MN右侧A点,球的右侧有水平的平行光线。
将小球水平向右抛出,球在墙MN上的影子做
( )
A.变加速运动 B.变减速运动
C.自由落体运动 D.匀速直线运动
√
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
解析:球的右侧有水平的平行光线,则球在墙MN上的影子与小球在竖直方向具有相同的运动情境,所以球在墙MN上的影子做自由落体运动。故选C。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
2.如图所示,投出去的标枪做曲线运动,忽略空气阻力,关于标枪的运动,下列说法正确的是 ( )
A.标枪上升到最高点时速度为零
B.该曲线运动一定是匀变速运动
C.出手后标枪的加速度是变化的
D.以上说法都不对
√
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:标枪上升到最高点时竖直方向速度为零,但水平方向速度不为零,故最高点时速度不为零,故A错误;忽略空气阻力,标枪出手后只受重力,由牛顿第二定律得加速度为重力加速度,加速度不变,所以该曲线运动一定是匀变速运动,故B正确,C错误;以上说法中B正确,故D错误。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
3.(2025·南通统考)如图所示,相距l的两小球A、B
位于同一高度h(l、h均为定值)。将A向B水平抛出,
同时让B自由下落。A、B与地面碰撞前后,水平分
速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计
空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 ( )
A.A、B一定不能相碰
B.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度大小
C.A、B在第一次落地前若不相碰,以后就不会相碰
D.A、B要在最高点相碰,A球第一次落地的水平位移一定为
√
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:A、B两球在竖直方向上的运动是相同的,若A、B在第一次落地前不相碰,由于反弹后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,则以后一定能相碰,故A、C错误;若A球经过水平位移为l时,还未落地,则在B球正下方相碰,可知当A的初速度较大时,A、B在第一次落地前能发生相碰,故B正确;若A、B在最高点相碰,A球第一次落地的水平位移x=(n=2,4,6,8,…),故D错误。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
4.如图所示,将a、b两小球以大小为20 m/s的初
速度分别从A、B两点相差1 s先后水平相向抛出,
a小球从A点抛出后,经过时间t,a、b两小球恰好
在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻
力,重力加速度g取10 m/s2,则抛出点A、B间的水平距离是( )
A.85 m B.100 m
C.200 m D.180 m
√
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:设a小球的运动时间为t,则b小球的运动时间为t-1,设a小球速度与水平方向夹角为α,根据tan α=,又a、b两小球相遇时速度方向相互垂直,则有×=1,解得t=5 s,又因为x=v0t+v0,解得x=180 m,故选D。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
5.无人机在一斜坡上方沿水平方向向右做匀速直线运动,飞行过程中先后释放甲、乙两个小球,两小球释放的初始位置如图所示。已知两小球均落在斜坡上,不计空气阻力,比较两小球分别从释放到落在斜坡上的过程,下列说法正确的是 ( )
A.乙球的位移大
B.乙球下落的时间长
C.乙球落在斜坡上的速度大
D.乙球落在斜坡上的速度与竖直方向的夹角大
√
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:根据题意可知,甲、乙两球均做平抛运动,但由于甲球先释放,乙球后释放,且两球均落在斜坡上,可知乙球在斜坡上的落点比甲球在斜坡上的落点高,而平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动,在水平方向的分运动为匀速直线运动,由于乙球的落点高,则乙球在竖直方向的位移小,根据h=gt2,可得t=,由此可知乙球下落的时间小于甲球下落的时间,即t甲>t乙,根据x=vxt,乙球在水平方向的位移小于甲球在水平方向的位移,而甲、乙两球的位移s=,由于h甲>h乙,x甲>x乙,可知s甲>s乙,即乙球的位移小于甲球的位移,故A、B错误;
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
落在斜坡上时竖直方向的分速度vy=gt,小球落在斜坡上时的速度v=,由于甲球下落时间大于乙球下落时间,可知乙球落在斜坡上的速度小于甲球落在斜坡上的速度,故C错误;设小球落在斜坡上时速度方向与竖直方向的夹角为θ,则小球落在斜坡上时速度与竖直方向夹角的正切值tan θ=,由于vy甲>vy乙,因此tan θ甲<tan θ乙,则有θ甲<θ乙,由此可知,乙球落在斜坡上的速度与竖直方向的夹角大,故D正确。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
6.(2025·南京高三调研)飞镖扎气球是一种民间娱乐游戏项目,其示意图如图甲所示,靶面竖直固定,O点为镖靶中心,OP水平、OQ竖直,靶面图如图乙所示。若每次都在空中同一位置M点水平射出飞镖,且M、O、Q三点在同一竖直平面内,忽略空气阻力。关于分别射中靶面O、P、Q三点的飞镖,下列说法错误的是 ( )
A.射中O点的飞镖射出时的速度最小
B.射中P点的飞镖射出时的速度最大
C.射中Q点的飞镖在空中飞行时间最长
D.射中O、P两点的飞镖在空中飞行时间相等
√
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:飞镖做平抛运动,由平抛运动的特点知h=gt2,x=vt,解得飞镖飞行时间t= ,飞镖初速度v=x ,由于hO=hP<hQ,可知tO=tP<tQ,射中O、P两点的飞镖在空中飞行时间相等,射中Q点的飞镖在空中飞行时间最长,故C、D正确;由于xO=xQ<xP、hO=hP<hQ,可得vQ<vO<vP,即射中Q点的飞镖射出时的速度最小,射中P点的飞镖射出时的速度最大,故A错误,B正确。本题选择错误的,故选A。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
7.(10分)(2025·邳州质量监测)如图所示,一水平长方形
区域ABCD,长L1=4L、宽L2=3L,EF为区域的中线,
EF处的网高h1=0.5L。在A点正上方的P点可以沿水平
方向发射速度不同的小球,P点高h2=2.5L。已知重力
加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)小球从P点到第一落点的时间t;(2分)
答案:
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:小球在竖直方向做自由落体运动,则
h2=gt2,解得t= 。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
(2)小球的第一落点在BCEF区域内的最小发射速度v1的大小;(4分)
答案:
解析:小球的第一落点在BCEF区域内,且发射速度最小,有=v1t1,h2-h1=g,联立解得v1=。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
(3)小球的第一落点在BCEF区域内的最大发射速度v2的大小。(4分)
答案:
解析:当小球的第一落点在C点时,发射速度最大,则=v2t2,t2=t,所以v2=。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
√
二、注重应用,强调创新
8.一斜面倾角为θ,A、B两个小球均以水平初速度v0
水平抛出,如图所示,A球垂直撞在斜面上,B球落
到斜面上的位移最短,不计空气阻力,则A、B两
个小球下落时间tA与tB之间的关系为( )
A.tA=tB B.tA=2tB
C.tB= D.tB=2tA
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:A球垂直撞在斜面上,则有tan θ==,解得tA=,当B球抛出点与落点的连线垂直于斜面时,B球落到斜面上的位移最短,则tan θ===,解得tB=,可知tB=2tA,故选D。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
9.某游乐场有一打金蛋游戏,游戏示意图如右。弹珠
的发射速度方向与斜面垂直、大小可以通过按压的
力度来调整。若弹珠弹出后直接击中B点的金蛋为
三等奖;若与斜面碰撞一次再击中金蛋为二等奖;
若与斜面碰撞两次再击中金蛋为一等奖。已知斜面与水平方向夹角为45°,斜面AB长 m,弹珠与斜面碰撞瞬间弹珠在垂直于斜面方向上的速度反向、大小不变,沿斜面方向上的速度不变,取重力加速度g=10 m/s2,忽略空气阻力影响,以下说法正确的是( )
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
A.若最终得到三等奖,则弹珠发射的初速度大小为5 m/s
B.最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为1∶1∶1
C.最终得到一、二、三等奖的弹珠从射出到击中金蛋的时间之比为2∶3∶4
D.最终得到一、二、三等奖的弹珠的初速度之比为4∶3∶2
√
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:将重力加速度g沿斜面方向和垂直于斜面方向分解gx=gsin θ,gy=gcos θ,θ=45°,弹珠沿斜面方向做初速度为0、加速度为gx的匀加速直线运动,在垂直于斜面方向上弹珠做类竖直上抛运动,若最终得到三等奖则有x=gx,t3=,解得v3= m/s,A错误;从发射出弹珠到击中金蛋,沿斜面方向弹珠一直在做初速度为零、加速度为gx的匀加速直线运动,三种情况的位移一样,所以三种情况运动的时间也相等,即t1∶t2∶t3=1∶1∶1,B正确,C错误;因t1=,t2=,t3=,得v1∶v2∶v3=2∶3∶6,D错误。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
10.(10分)(2026·如皋开学考试)如图所示,
某自由式小轮车比赛过程中,运动员骑
着小轮车以v0=10 m/s的速度从“山脊”左
侧A点飞出,飞出时速度与水平方向夹角θ=53°,落在“山脊”右侧B点。已知A、B两点间的高度差h=1.8 m,小轮车及运动员可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,不计空气阻力。求:
(1)运动员从A点运动到B点的时间t;(5分)
答案:1.8 s
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析:在A点,竖直方向速度vy=v0sin θ
运动员从A点运动到B点的过程中,取竖直向下为正方向,有h=-vyt+gt2,解得t=1.8 s。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
答案:10.8 m
解析:在A点,水平方向速度vx=v0cos θ
A点与B点间的水平距离x=vxt,解得x=10.8 m。
(2)A点与B点间的水平距离x。(5分)
本课结束
更多精彩内容请登录:www.zghkt.cn
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。