2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)文檔：第4章曲線運動第18講學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

考點一　平拋運動的基本規(guī)律

1．拋體運動
定義：以一定的初速度將物體拋出，如果物體只受重力作用，這時的運動叫做拋體運動。
2．平拋運動
(1)定義：以一定的初速度沿水平方向拋出的物體只在重力作用下的運動。
(2)性質(zhì)：平拋運動是加速度為g的勻加速曲線運動，其運動軌跡是拋物線。
(3)平拋運動的條件：v0≠0，沿水平方向；只受重力作用。
(4)研究方法：平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。
3．平拋運動規(guī)律：如圖所示，以拋出點為原點，以水平方向(初速度v0方向)為x軸，以豎直向下的方向為y軸建立平面直角坐標(biāo)系，則：

(1)水平方向做勻速直線運動，速度vx＝v0，位移x＝v0t。
(2)豎直方向做自由落體運動，速度vy＝gt，位移y＝gt2。
(3)合運動
①合速度v＝，方向與水平方向夾角為α，則tanα＝＝。
②合位移x合＝，方向與水平方向夾角為θ，則tanθ＝＝。
4．平拋運動的規(guī)律應(yīng)用
(1)飛行時間：由t＝知，時間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)。
(2)水平射程：x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)。
(3)落地速度v＝＝，以α表示落地速度與x軸正方向的夾角，有tanα＝＝，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)。
(4)速度改變量：因為平拋運動的加速度為恒定的重力加速度g，所以做平拋運動的物體在任意相等時間間隔Δt內(nèi)的速度改變量Δv＝gΔt相同，方向恒為豎直向下，如圖甲所示。

5．兩個重要推論
(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖乙中A點和B點所示。
(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任意時刻任意位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角為θ，則tanα＝2tanθ。
6．斜拋運動(說明：斜拋運動只作定性要求)
(1)定義：將物體以初速度v0沿斜向上方或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運動。
(2)性質(zhì)：加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動，軌跡是拋物線。
(3)研究方法：斜拋運動可以看做水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻變速直線運動的合運動。

(多選)如圖所示，從某高度處水平拋出一小球，經(jīng)過時間t到達(dá)地面時，速度方向與水平方向的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是(　　)

A．小球水平拋出時的初速度大小為
B．小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為
C．若小球初速度增大，則平拋運動的時間變長
D．若小球初速度增大，則θ減小
解析　畫出平拋運動分解圖，如圖所示，由tanθ＝可得小球平拋的初速度大小為v0＝，A正確；由tanα＝＝＝＝tanθ可知，α≠，B錯誤；小球做平拋運動的時間t＝，與小球初速度無關(guān)，C錯誤；由tanθ＝可知，v0越大，θ越小，D正確。

答案　AD

方法感悟
分解思想在平拋運動中的應(yīng)用
(1)解答平拋運動問題時，一般的方法是將平拋運動沿水平和豎直兩個方向分解，這樣分解的優(yōu)點是不用分解初速度也不用分解加速度。
(2)畫出速度(或位移)分解圖，通過幾何知識建立合速度(或合位移)、分速度(或分位移)及其方向間的關(guān)系，通過速度(或位移)的矢量三角形求解未知量。

1. (人教版必修2 P10·做一做改編)(多選)為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗。小錘打擊彈性金屬片后，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落，關(guān)于該實驗，下列說法中正確的有(　　)

A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等
B．兩球應(yīng)同時落地
C．應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗
D．實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動
答案　BC
解析　小錘打擊彈性金屬片后，A球做平拋運動，B球做自由落體運動。A球在豎直方向上的運動情況與B球相同，做自由落體運動，因此兩球同時落地。實驗時，需A、B兩球從同一高度開始運動，對質(zhì)量沒有要求，但兩
球的初始高度及擊打力度應(yīng)該有變化，實驗時要進(jìn)行 3～5次得出結(jié)論。本實驗不能說明A球在水平方向上的運動性質(zhì)，故B、C正確，A、D錯誤。
2．(教科版必修2 P18·T2)一投放救援物資的飛機(jī)在某個受援區(qū)域的上空水平地勻速飛行，從飛機(jī)上每隔1 s投下1包救援物資，先后共投下4包，若不計空氣阻力，則4包物資落地前(　　)
A．在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是等間距的
B．在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點不是等間距的
C．在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線，它們的落地點是等間距的
D．在空中任何時刻總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線，它們的落地點不是等間距的
答案　C
解析　4包物資落地前水平速度與飛機(jī)相同，豎直方向做自由落體運動，所以總在飛機(jī)的正下方排成豎直的直線，水平速度相同，下落高度相同，落點是等間距的，C正確。
3．(2018·河南部分重點中學(xué)聯(lián)考)某同學(xué)玩飛鏢游戲，先后將兩支飛鏢a、b由同一位置水平投出，已知飛鏢投出時的初速度va>vb，不計空氣阻力，則兩支飛鏢插在豎直靶上的狀態(tài)(俯視圖)可能是(　　)

答案　A
解析　兩支飛鏢a、b都做平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，則有x＝v0t，它們的水平位移大小相等，由于va>vb，所以運動時間關(guān)系為ta