2026届高考物理一轮复习课件 第四章 第2讲 抛体运动

这是一份2026届高考物理一轮复习课件 第四章 第2讲 抛体运动，共60页。PPT课件主要包含了情境导思，知识构建，小题试做，考点一，考点二，题后反思，考点三，斜抛运动，满分60分，课时作业等内容，欢迎下载使用。
投壶是古人宴会时礼节性的游戏。若将箭水平投出,不计箭所受空气阻力,请思考:(1)投出的箭做什么性质的运动?通常如何来研究和处理该运动?(2)箭的下落时间和水平位移分别由哪些因素决定?
1.关于平抛运动,下列说法正确的是(　　)[A] 抛出点离地面越高,物体落地时间一定越长[B] 初速度越大,物体在空中运动的时间越长[C] 物体落地时的水平位移与物体的初速度无关[D] 物体落地时的水平位移与物体抛出点的高度无关
2.2024年4月20日,在世界田联钻石联赛厦门站女子铅球比赛中,中国选手以19.72 m的成绩夺得冠军。若把铅球的运动简化为如图所示的模型:铅球从离水平地面一定高度的O点被抛出,抛出时的速度大小为v0、方向与水平方向的夹角为θ,经过一段时间铅球落地,落地时的速度方向与水平方向的夹角为α,不计空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　)[A] 铅球上升到最高点的速度为零[B] 铅球上升到最高点的加速度为零
对平抛运动的理解及应用
(1)无人机在距离水平地面高度h处,以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为g。包裹在下落过程中速度的变化量有什么特点?
提示:因为平抛运动的加速度为重力加速度g恒定不变,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度变化量Δv=gΔt是相同的,方向恒为竖直向下,如图所示。
(2)如图所示,包裹下落到空中的A点时,设其位移与水平方向的夹角为α,在A点速度偏向角为θ,试证明tan θ=2tan α。
1.平抛(或类平抛)运动所涉及物理量的计算
2.两个重要推论(1)做平抛运动的物体在任意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。(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处,速度方向与水平方向的夹角θ和位移方向与水平方向的夹角α的关系为:tan θ=2tan α。
[例1] 【对平抛运动规律的理解】 关于平抛运动,下列说法正确的是(　　)[A] 速度方向不断改变,不可能是匀变速运动[B] 在任意相等时间内的速度变化量都相等[C] 在任意相等时间内的位移都相等[D] 加速度随时间逐渐增大
[例2] 【平抛运动规律的应用】 (2025·云南高考适应性考试)如图所示,“套圈”活动中,某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出,分别套中Ⅰ号、Ⅱ号物品。若套环可近似视为质点,不计空气阻力,则(　　)[A] 套中Ⅰ号物品,套环被抛出的速度较大[B] 套中Ⅰ号物品,重力对套环做功较小[C] 套中Ⅱ号物品,套环飞行时间较长[D] 套中Ⅱ号物品,套环动能变化量较小
与斜面或圆弧面有关的平抛运动
1.落点在斜面上的三种情境分析
2.落点在曲面上的三种情境分析
[例3] 【从斜面上平抛又落到斜面上的平抛运动】 跳台滑雪是一项勇敢者的滑雪运动,运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞一段距离后落地。如图所示,运动员从跳台A处沿水平方向以v0=20 m/s的速度飞出,落在斜坡上的B处,斜坡与水平方向的夹角θ为37°,不计空气阻力(取 sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,g取10 m/s2),求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
【答案】 (1)3 s　
(2)运动员落在B处时的速度大小;
(3)运动员在空中离坡面的最大距离。
【答案】 (3)9 m
【解析】 (3)取沿斜坡向下方向(x方向)与垂直于斜坡向上方向(y方向)分析运动员的运动,则在垂直于斜坡方向上,vy′=v0sin θ=12 m/s,ay=-gcs θ=-8 m/s2,
灵活建立坐标系解决平抛问题
(1)坐标系的建立是任意的,和斜面结合的平抛运动也可以沿斜面和垂直于斜面建立直角坐标系。(2)如求解[例3]第(3)问时,把初速度v0、重力加速度g分解成沿斜面和垂直于斜面的两个分量。沿斜面方向为初速度为v0cs θ、加速度为gsin θ的匀加速直线运动,垂直于斜面方向为初速度为v0sin θ、加速度为gcs θ的类竖直上抛运动。这样仅用垂直于斜面方向的分运动即可求解离坡面的最大距离(垂直斜面分速度减为0时)。
[变式] (1)运动员在空中离坡面的最大距离处,运动特征有哪些?
【答案及解析】 (1)该时刻速度与斜面平行,该时刻是运动全过程的中间时刻。
(2)若运动员从跳台A处沿水平方向飞出的速度变为原来的一半,则运动员在空中飞行时间变为原来的多少倍?沿斜面飞行距离变为原来的多少倍?
(3)初速度改变后,落在斜面上,速度方向与斜面夹角变化吗?
【答案及解析】 (3)落在斜面上时,位移方向相同,由平抛运动的推论可知速度方向相同,故速度方向与斜面夹角不变。
[例4] 【从空中平抛落到斜面上的平抛运动】 (2025·贵州贵阳开学考试)如图所示,一架水平匀速飞行的飞机通过三次投放,使救援物资准确地落到山坡上间隔相等的A、B、C三处,物资离开飞机时速度与飞机相同,不计空气阻力,则三批物资(　　)[A] 在空中飞行的时间是相等的[B] 落到山坡上时速度方向相同[C] 落到山坡上的时间间隔相等[D] 从飞机释放的时间间隔相等
[变式] 若飞机水平匀速飞行的速度为v0,救援物资落到B点时速度垂直于斜坡(倾角为θ)。不计空气阻力,重力加速度为g。求:(1)救援物资落到斜坡前瞬间的速度大小v;
【解析】 (1)救援物资释放做平抛运动,初速度为v0,垂直落到倾角为θ的斜坡上,可知末速度与竖直方向的夹角为θ,根据几何关系有v0=vsin θ,
(2)救援物资释放后在空中运动的位移大小l。
[例5] 【与圆弧面有关的平抛运动】 如图所示,科考队员站在半径为10 m的半圆形陨石坑(直径水平)边,沿水平方向向坑中抛出一石子(视为质点),石子在坑中的落点P与圆心O的连线与水平方向的夹角为37°,已知石子的抛出点在半圆形陨石坑左端的正上方,且到半圆形陨石坑左端的高度为1.2 m。取sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,则石子抛出时的速度大小为(　　)[A] 9 m/s[B] 12 m/s[C] 15 m/s[D] 18 m/s
[变式] 在[例5] 中,若科考队员沿水平方向向坑中抛出一石子(视为质点),改变其水平抛出石子的初速度,能否使石子落到坑中某点时的速度方向沿半圆形陨石坑的半径方向?
【答案及解析】 假设石子落到坑中某点Q时的速度方向沿半径方向,则Q点速度反向延长线必过圆心O,而根据平抛运动速度反向延长线过水平位移中点可得此时水平位移应为半圆形陨石坑的直径,但水平位移不可能为半圆形陨石坑的直径,故假设不成立,所以石子落入坑中某点的速度方向不可能沿半圆形陨石坑的半径方向。
1.当斜抛物体落点位置与抛出点等高时
2.逆向思维法处理斜抛问题
对斜上抛运动从抛出点到最高点的运动过程,可以逆向看成平抛运动;分析完整的斜上抛运动,还可根据对称性求解有关问题。
[例6] 【对斜抛运动的理解】 (2024·江苏卷,4)喷泉a、b形成如图所示的形状,不计空气阻力,则喷泉a、b的(　　)[A] 加速度相同[B] 初速度相同[C] 最高点的速度相同[D] 在空中的时间相同
[例7] 【逆向思维法处理斜抛问题】 (2024·重庆沙坪坝期中)壁球是杭州亚运会的项目之一,运动员需要面对墙壁不断将球打在竖直墙壁上。如图所示,如果运动员在同一水平高度上的A、B两点分别击球,不计空气阻力,为使球能垂直打在墙上的同一点,则在A、B点击球后瞬间球的速度大小分别为vA和vB,则两者的大小关系正确的是(　　)[A] vA>vB[B] vA=vB[C] vAtAB[B] 两次运动速度变化ΔvAC>ΔvAB[C] 在C点的速度方向可能与球面垂直
11.(10分)(2025·内蒙古高考适应性考试)投沙包游戏规则为:参赛者站在离得分区域边界AB一定的距离外将沙包抛出,每个得分区域的宽度d=0.15 m,根据沙包停止点判定得分。如图,某同学以大小v0=5 m/s、方向垂直于AB且与水平地面夹角53°的初速度斜向上抛出沙包,出手点与AB的水平距离L=2.7 m,距地面的高度h=1 m。落地碰撞瞬间竖直方向速度减为零,水平方向速度减小。落地后沙包滑行一段距离,最终停在9分、7分得分区的分界线上。已知沙包与地面间的动摩擦因数μ=0.25,取sin 53°=0.8,cs 53°=0.6,重力加速度g取10 m/s2,空气阻力不计。求:
(1)沙包从出手点到落地点的水平距离x;
【答案】 (1)3 m
【解析】 (1)沙包竖直方向的初速度为vy=v0sin 53°=4 m/s,沙包在竖直方向上减速到0,然后做自由落体运动,设竖直向上为正,则有
代入数据解得t=1 s;沙包抛出的水平初速度为vx=v0cs 53°=3 m/s,所以从抛出到落地,沙包的水平位移为x=vxt=3 m。
(2)沙包与地面碰撞前后动能的比值k。