2025年高中物理试卷(带答案)第2讲　抛体运动.docxVIP

第2讲抛体运动

课程标准

素养目标

1.通过实验，探究并认识平抛运动的规律．

2.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动．

物理观念：(1)认识平抛运动、斜抛运动．(2)掌握平抛运动的规律．

科学思维：(1)会用运动的合成与分解方法分析平抛运动．(2)会处理平抛运动中的临界、极值．

考点一平抛运动的规律及应用

【必备知识·自主落实】

1．定义：以一定的初速度沿________抛出，物体只在________作用下所做的运动．

2．性质：加速度为g的____________运动，运动轨迹是________．

3．研究方法：化曲为直

运动的合成与分解．

(1)水平方向：________运动；

(2)竖直方向：________运动．

4．基本规律：如图所示，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向．

【关键能力·思维进阶】

1．速度和位移的变化规律

(1)速度的变化规律

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.

(2)位移的变化规律

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＝g(Δt)2.

2．两个推论

(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，有tanθ＝2tanα.

例1[2024·湖南衡阳高三模拟]如图所示，甲、乙两人练习配合传球投篮，两人分别以2m/s、3m/s的速度同时匀速垂直通过篮球场地中线时，二者相距3m，甲继续匀速奔跑2s后从1.7m的高度将篮球近似水平抛出，乙在1.5m的高度接住篮球并奔向篮板．不考虑篮球的自转，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则篮球被甲抛出瞬间的速度大小约为()

A．10m/sB．15m/s

C．18m/sD．20m/s

例2[2024·广东韶关高一统考期末]投壶是我国古代的一种民间游戏．据《礼记·投壶》记载，以壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负，现有甲、乙两人进行投壶的游戏，为简化起见，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力．甲箭矢从离地面高hA＝1.25m的A点以初速度vOA＝4m/s水平抛出，甲正好落在壶口C点，重力加速度g取10m/s2，求：

(1)甲箭矢在空中的飞行时间；

(2)A点离壶口C的水平距离；

(3)乙从离地面高hB＝0.8m的B点水平抛出乙箭矢，乙箭矢也落到壶口C，求乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小和方向．

考点二与斜面或圆弧面有关的平抛运动

【关键能力·思维进阶】

做平抛运动的物体，落点不在水平面上，而是在斜面、竖直面、弧面上时，将平抛运动的知识与几何知识结合起来，分解速度或分解位移，在水平方向和竖直方向分别列式求解．

实例

实例1

实例2

实例3

图示

分解方法

分解位移，构建位移三角形

分解速度，构建速度三角形

分解位移，构建几何三角形

定量关系

tanθ＝yx＝12

tanθ＝v0v

竖直方向：h＝12gt

水平方向：R±R2-h2

考向1与斜面有关的平抛运动

例3(多选)[2024·烟台模拟]如图所示，固定斜面PO、QO与水平面MN的夹角均为45°.现由PO斜面上的A点分别以v1、v2先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点)．不计空气阻力，其中以v1抛出的小球恰能垂直于QO落于C点，飞行时间为t，以v2抛出的小球落在PO斜面上的B点，且B、C在同一水平面上，则()

A．落于B点的小球飞行时间为t

B．v2＝gt

C．落于C点的小球的水平位移为gt2

D．A点距水平面MN的高度为34gt

[教你解决问题]信息转化

考向2与圆弧面有关的平抛运动

例4一半径为R的四分之一圆弧轨道固定于竖直平面内，圆心为O，最高点A与O等高，如图所示，其中P为OB的中点，M、N是OB的3等分点，现在OB竖直线上各点水平抛出小球，重力加速度为g，下列说法中正确的是()

A．从OP段水平抛出的小球，都不可能垂直落于AB圆弧轨道上

B．从PB段水平抛出的小球，都可能垂直落于AB圆弧轨道上

C．从M点水平抛出的小球，要使其能垂直落于AB圆弧轨道上，其初速度应为5gR

D．从N点水平抛出的小球，要使其能垂直落于AB圆弧轨道上，其初速度应为gR

例5古代的水车是被做平抛运动的水流冲击而旋转的，可把此运动简化为如图所示的运动模型，半径为r的竖直圆盘绕固定的圆心O以角速度ω做匀速圆周运动，AB是水平直径，小球(视为质点)从O点的正上方P点水平抛出，小球运动到圆盘的边缘M点时速度