2024年高中物理 专项强化 平抛运动的临界问题类平抛运动.pdfVIP

专题强化平抛运动的临界问题类平抛运动

学［习目标］1.熟练运用平抛运动规律分析解决平抛运动的临界问题(重点)。2.掌握平抛运

动的特点，能用平抛运动的分析方法分析平抛运动(难点)。

一、平抛运动的临界问题

1.与平抛运动相关的临界情况

⑴有些题目中“刚好”“哈好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程中存在临界点。

⑵如题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述过程中存在着“起

止点”，而这些“起止点”往往就是临界点。

⑶若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述过程中存在着极值，这

些极值也往往是临界点。

2.平抛运动临界问题的分析方法

(1)确定研究对象的运动性质。

⑵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。

11(2022•茂名市高一期末)中国面食文化博大精深，“刀削面”的历史最早可以追溯到元

朝，其制作方式可用平抛运动的模型来进行分析。如图所示,古人在制作刀削面时而团距离

锅的高度仁0.45m,与锅沿的水平距离L=0.3m,锅的半径也为L=0.3m,“刀削面”在

空中的运动可看作平抛运动，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)面片在空中运动的时间：

(2)面片恰好落在锅中心。点时的速度大小；(结果可带根号)

(3)为保证削出的面片都落在锅内，削出的面片初速度如大小的取值范围。

答案60.3sm/s(3)1m/sv()3m/s

解析(1)据平抛运动特点，竖直方向上/?=女尸

得尸=0.3s

⑵落在锅中心。点时的水平速度大小uoi=Y=2m/s

竖直方向速度大小v=gt=3m/s

y

2

恰好落在锅中心。点时的速度大小u=^/PO।+v^=yf\3m/s

y

⑶面片水平位移的范围为Lx3L

由平抛运动特点，有

代入数据得1m/so）（3m/so

m21如图所示，窗子上、下沿间的高度差〃=1.6m,墙的厚度d=0.4m。某人在到墙壁

水平距离为L=1.4m且距窗子上沿百度为h=0.2m处的P点将可视为质点的小物体以速度P

水平抛出，小物体直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g取lOmH,则，的取

值范围是（）

A.v2.3m/s

B.2.3m/sp7m/s

C.3m/su7m/s

D.2.3m/s3m/s

答案C

解析小物体做平抛运动，根据平抛运动规律可知，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时初速度v

最大，此时水平方向有Lf竖直方向有〃=妗，联立解得。心=7m/s；恰好擦着窗子

下沿左侧穿过时初速度。最小，此时水平方向有L+d=Umin/,竖直方向有〃+〃=/磔2,

解得。min=3m/s,所以。的取值范围是3m/si，7m/s,故选C。

例【3】如图所示，排球场的长为18m,球网的高度为2m。运动员站在离网3m远的线上，

正对球网竖直跳起，把球沿垂直于网的方向水平击出。双（g=10m/s2,不计空气阻力）

（1）设击球点的高度为2.5门，问球被水平击出时的速度如在什么范围内才能使球既不触网也

不出界？

2（）若击球点的高度小于某个值，那么无论球被水平击出时的速度为多大，球不是触网就是出

界，试求出此高度。

答案（1）3，T6m/sGoW12镜m/s2（启m

解析（1）如图甲所示，排球恰不触网时其运动轨迹为I,排球恰不出界时其运动轨迹为II,

根据平抛运动的规