备战2025届新高考物理一轮总复习第4章抛体运动与圆周运动第2讲抛体运动课件

这是一份备战2025届新高考物理一轮总复习第4章抛体运动与圆周运动第2讲抛体运动课件，共42页。PPT课件主要包含了水平方向，匀变速，抛物线，匀速直线，自由落体，2位移关系，平抛运动的规律，斜向上方，斜向下方，重力加速度等内容，欢迎下载使用。

考点一　平抛运动规律的应用
平抛运动1.定义将物体以一定的初速度沿　　　　　　　抛出,物体只在重力作用下所做的运动。 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:平抛运动可以分解为水平方向的　　　　　　　运动和竖直方向的　　　　运动。  　 　可以应用初速度为零的匀加速直线运动的所有规律
4.基本规律(1)速度关系
2.平抛运动的两个重要推论(1)做平抛运动的物体,在任一位置P(x,y)的瞬时速度的反向延长线与x轴交点A的横坐标为 ,如图所示。
(2)做平抛运动的物体,在任一位置的速度偏向角θ与位移偏向角α的关系为tan θ=2tan α。
考向一平抛运动基本规律的应用典题1 (多选)(2024广东梅州模拟)亲子游戏有益于家长与孩子之间的情感交流。如图所示,父亲与儿子站在水平地面玩抛球游戏,两人相向站立,各持一小球并将球水平抛出,下述抛球方式可能使两球在落地前相遇的有( 　)A.父亲先将球抛出B.儿子先将球抛出C.两人同时将球抛出D.父亲下蹲适当高度后再与儿子同时将球抛出
解析 父亲扔出的球的竖直位移较大,根据 可知,父亲扔出的球在空中飞行时间较长,即要想使两球在落地前相遇,父亲应先将球抛出,选项A正确,B、C错误;若父亲下蹲适当高度与儿子高度相同,再与儿子同时将球抛出,则两球在相同时间内下落相同的高度,则也可能在落地前相遇,选项D 正确。
考向二 平抛运动的两个重要推论的应用典题2 如图所示,AB为一半径为R的 圆弧,圆心位置为O,一小球从与圆心等高的某点沿半径方向水平抛出,恰好垂直落在AB面上的Q点,且速度与水平方向夹角为53°,则小球抛出后运动的水平距离为(　　)
解析 小球恰好垂直落在AB面上的Q点,则速度的反向延长线交于O点,如图所示,由平抛运动的推论可知,速度方向的反向延长线交于水平位移的中
典题3 (多选)(2024四川攀枝花模拟)滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示,某运动员(可视为质点)从雪坡上先后以v1∶v2=3∶4的初速度沿水平方向飞出,均落在雪坡上,不计空气阻力,则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中(　　)A.运动员先后落在雪坡上的速度方向不相同B.运动员先后在空中飞行的时间之比为3∶4C.运动员先后落到雪坡上的速度之比为4∶3D.运动员先后下落的高度之比为9∶16
解析 雪坡倾角等于位移与水平方向的夹角,根据平抛运动规律可知,位移与水平方向夹角的正切值的二倍等于速度与水平方向夹角的正切值,故两次速度与水平方向的夹角不变,即运动员先后落在雪坡上的速度方向相同,
考点二　落点有约束条件的平抛运动
斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解析这类问题时,除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。常见的模型如下:
考向一 平抛运动与斜面相结合典题4 某运动员在进行跳台滑雪训练时,从跳台边缘距离斜面顶端一定高度的O点以不同的速度水平滑出,一段时间后落到斜面上,如图所示。忽略空气阻力,下列说法正确的是(　　)
A.运动员在空中运动的时间相等B.运动员在空中运动的时间与滑出时的速度大小成正比C.运动员落到斜面上时的速度大小与滑出时的速度大小成正比D.运动员在空中运动过程中的速度变化量与运动时间成正比
解析 设运动员离开O点时速度为v0,在空中运动的时间为t,跳台边缘距离斜面顶端的高度为h,落到斜面上时水平位移为x,竖直下落高度为y,斜坡的倾角为θ,由平抛运动规律可知,运动员滑出时的速度越大,下落的高度越高,
考向二 平抛运动与圆面相结合典题5 (多选)(2023河北衡水模拟)一个半径R=0.75 m的半圆柱体放在水平地面上,横截面如图所示。一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出(小球可视为质点),到达C点时速度方向恰好沿圆弧切线方向。已知O为半圆弧的圆心,OC与水平方向夹角为53°,g取10 m/s2,忽略空气阻力,sin 53°=0.8,cs 53°=0.6,下列说法正确的是(　　)
A.小球从B点运动到C点所用的时间为0.3 sB.小球从B点运动到C点所用的时间为0.5 sC.小球做平抛运动的初速度大小为4 m/sD.小球做平抛运动的初速度大小为6 m/s
解析 小球从B点到C点做平抛运动,飞行过程中恰好与半圆弧相切于C点,由几何关系知,小球在C点的速度方向与水平方向的夹角α=37°,如图所示,
考向三 平抛运动与竖直面相结合典题6 (多选)飞镖运动是一种可全民参与的运动。若每次飞镖都是水平投掷,飞镖在空中的运动可视为平抛运动。某次将飞镖水平投出后正中靶心,如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)
A.若飞镖质量较大,则空中飞行的时间会变短B.若出手位置变高,为了正中靶心,应当减小投掷速度C.飞镖对准靶心投掷,投出时靶也做自由落体运动,则飞镖正中靶心D.飞镖对准靶心投掷,投出时靶也做自由落体运动,则飞镖命中靶心上方位置
解析 飞镖在空中的运动可视为平抛运动,重力加速度g恒定,由位移公式可得,水平方向x=v0t,竖直方向y= gt2,可以看出飞镖在空中飞行的时间与质量无关,故A错误;若出手位置变高,则竖直位移y变大,飞行时间t变长,水平位移x不变,为了仍正中靶心,应当减小投掷速度v0,故B正确;飞镖对准靶心投掷,投出时靶也做自由落体运动,则飞镖与靶心始终在同一水平高度,竖直方向上相对静止,则飞镖仍能正中靶心,故C正确,D错误。
考点三　平抛运动中的临界、极值问题
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。
考向一 平抛运动的临界问题典题7 (多选)如图所示,某学校的排球场长为18 m,球网高度为2 m。一同学站在离网3 m的线上(虚线所示)正对网竖直跳起,并在离地高2.5 m处将球向正前方水平击出。不计球飞行过程中受到的阻力,欲使球既不触网又不出界,则击球速度可能是(　　)
A.10 m/sB.9 m/sC.16 m/sD.18 m/s
考向二平抛运动的极值问题典题8 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.0B.0.1 mC.0.2 mD.0.3 m
考点四　类平抛运动与斜抛运动
斜抛运动1.定义将物体以速度v沿　　　　　　　　或　　　　　　　　抛出,物体只在　　　　作用下的运动。 2.性质加速度为　　　　　　　　　　的匀变速曲线运动,轨迹是　　　　　　。 3.研究方法 化曲为直斜抛运动可以看作水平方向的　　　　直线运动和竖直方向的　　　　　　　　(或竖直下抛)运动的合运动。　　　
可以在最高点将整个过程分成两段处理4.基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)
一、类平抛运动问题分析1.受力特点物体所受的合外力为恒力,且与初速度的方向垂直。2.运动特点在初速度v0方向上做匀速直线运动,在合外力方向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度 。
二、斜抛运动的基本规律
考向一 类平抛运动典题9 (2023浙江温州二模)如图所示,将小球从倾角为θ=30°的光滑斜面上的A点以速度v0=10 m/s沿CD方向水平抛出,最后从B处离开斜面,已知AB间的高度h=5 m,g取10 m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)
B.小球做平抛运动,运动轨迹为抛物线C.小球到达B点时的速度大小为10 m/sD.小球从A点运动到B点所用的时间为1 s
考向二 斜抛运动典题10 (2023湖南卷)如图甲所示,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乙所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2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v1C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等
解析 由题知,两谷粒在空中运动时只受重力,加速度均为重力加速度,A错误;谷粒1做平抛运动,谷粒2做斜上抛运动,因都过P点,说明从开始抛出到过P点,两谷粒竖直位移相同,根据位移公式 ,由此可知,谷粒2从O到P的运动时间长,平均速度小,C、D错误;从O到P,谷粒2运动时间长,但水平位移与谷粒1相等,且谷粒2在最高点的速度为其初速度的水平分量,故谷粒2在最高点的速度小于v1,B正确。
典题11 (2024湖南长沙模拟)图甲是某人在湖边打水漂的图片,石块从水面弹起到触水算一个水漂,若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为30°,速率损失30%。图乙是石块运动轨迹的示意图,测得石块打第一个水漂在空中的时间为0.8 s,已知石块在同一竖直面内运动,当触水速度小于2 m/s时石块就不再弹起。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,石块在湖面上能漂起的次数n为(　　)
A.4B.5C.6D.7