高考物理第一輪的知識復(fù)習(xí)
平拋運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用
【考綱知識梳理】
一、平拋運(yùn)動的定義和性質(zhì)
1、定義：平拋運(yùn)動是指物體只在重力作用下，從水平初速度開始的運(yùn)動。
2、運(yùn)動性質(zhì)：
�、偎椒较�:以初速度v0做勻速直線運(yùn)動.
②豎直方向:以加速度a=g做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,即自由落體運(yùn)動.
�、燮綊佭\(yùn)動是加速度為重力加速度(a=g)的勻變速曲線運(yùn)動,軌跡是拋物線.
二、研究平拋運(yùn)動的方法
1、通常，可以把平拋運(yùn)動看作為兩個分運(yùn)動的合動動：一個是水平方向（垂直于恒力方向）的勻速直線運(yùn)動，一個是豎直方向（沿著恒力方向）的勻加速直線運(yùn)動。水平方向和豎直方向的兩個分運(yùn)動既具有獨(dú)立性，又具有等時性．
2、平拋運(yùn)動規(guī)律：（從拋出點(diǎn)開始計(jì)時）
（1）.速度規(guī)律： VX=V0
VY=gt
�。�2）.位移規(guī)律： X=v0t
Y=
（3）.平拋運(yùn)動時間t與水平射程X
平拋運(yùn)動時間t由高度Y 決定，與初速度無關(guān)；水平射程X由初速度和高度共同決定
三、斜?運(yùn)動及其研究方法
1．定義：將物體以v沿斜向上方或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運(yùn)動。
2．斜拋運(yùn)動的處理方法：斜拋運(yùn)動可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直拋體運(yùn)動的合運(yùn)動
【要點(diǎn)名師透析】
一、對平拋運(yùn)動規(guī)律的進(jìn)一步理解
1、飛行的時間和水平射程
�。�1）落地時間由豎直方向分運(yùn)動決定：
由 得：
（2）水平飛行射程由高度和水平初速度共同決定：
2、速度的變化規(guī)律
（1）平拋物體任意時刻瞬時速度v與平拋初速度v0夾角θa的正切值為位移s與水平位移x夾角θ正切值的兩倍。
（2）平拋物體任意時刻瞬時速度方向的反向延長線與初速度延長線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。
證明：
（3）平拋運(yùn)動中，任意一段時間內(nèi)速度的變化量Δv＝gΔt，方向恒為豎直向下（與g同向）。任意相同時間內(nèi)的Δv都相同（包括大小、方向），如右圖。
3、平拋運(yùn)動的兩個重要結(jié)論
�。�1）以不同的初速度，從傾角為θ的斜面上沿水平方向拋出的物體，再次落到斜面上時速度與斜面的夾角a相同，與初速度無關(guān)。（飛行的時間與速度有關(guān)，速度越大時間越長。）
如右圖：所以
所以 ，θ為定值故a也是定值與速度無關(guān)。
（2）①速度v的方向始終與重力方向成一夾角，故其始終為曲線運(yùn)動，隨著時間的增加， 變大， ，速度v與重力 的方向越來越靠近，但永遠(yuǎn)不能到達(dá)。
②從動力學(xué)的角度看：由于做平拋運(yùn)動的物體只受到重力，因此物體在整個運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。
【例1】如圖為一網(wǎng)球場長度示意圖，球網(wǎng)高為h=0.9 m，發(fā)球線離網(wǎng)的距離為x=6.4 m，某一運(yùn)動員在一次擊球時，擊球點(diǎn)剛好在發(fā)球線上方H=1.25 m高處，設(shè)擊球后瞬間球的速度大小為v0=32 m/s，方向水平且垂直于網(wǎng)，試通過計(jì)算說明網(wǎng)球能否過網(wǎng)？若過網(wǎng)，試求網(wǎng)球的直接落地點(diǎn)離對方發(fā)球線的距離L？(不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m／s2)
【答案】能過網(wǎng) 3.2 m
【詳解】網(wǎng)球在水平方向通過網(wǎng)所在處歷時為
t1= =0.2 s (2分)
下落高度h1= gt12=0.2 m (2分)
因h1<H-h=0.35 m，故網(wǎng)球可過網(wǎng).
網(wǎng)球到落地時歷時 (2分)
水平方向的距離s=v0t=16 m (2分)
所求距離為L=s-2x=3.2 m (2分)
二、“平拋+斜面”類問題
斜面上的.平拋問題是一種常見的題型，在解答這類問題時除要運(yùn)用平拋運(yùn)動的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決.
【例2】(2010?北京高考)如圖，跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段加速滑行后從Ｏ點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過3.0 ｓ落到斜坡上的Ａ點(diǎn).已知Ｏ點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角θ＝37°，運(yùn)動員的質(zhì)量m=50 kg.不計(jì)空氣阻力.(取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g取10 m／s2)求：
(１)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離；
(２)運(yùn)動員離開O點(diǎn)時的速度大�。�
(３)運(yùn)動員落到A點(diǎn)時的動能.
【詳解】(1)設(shè)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為L,運(yùn)動員在豎直方
向做自由落體運(yùn)動，有Lsin37°= L= =75 m (4分)
(2)設(shè)運(yùn)動員離開O點(diǎn)的速度為v0,運(yùn)動員在水平方向做勻速直線運(yùn)動，即Lcos37°=v0t
解得 (6分)
(3)由機(jī)械能守恒，取A點(diǎn)為重力勢能零點(diǎn)，運(yùn)動員落到A點(diǎn)的動能為
EkA=mgh+ mv02=32 500 J (6分)
【感悟高考真題】
1.（2011?廣東理綜?T17）如圖6所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為L，重力加速度取g，將球的運(yùn)動視作平拋運(yùn)動，下列表述正確的是
A.球的速度v等于L
B.球從擊出至落地所用時間為
C.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L
D.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)
【答案】選A.B.
【詳解】由平拋運(yùn)動規(guī)律知，在水平方向上有: ,在豎直方向上有： ，聯(lián)立解得 ， ,所以A.B正確；球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移為 ,C，D錯誤。
2.（2011?上海高考物理?T25）以初速為 ，射程為 的平拋運(yùn)動軌跡制成一光滑軌道。一物體由靜止開始從軌道頂端滑下，當(dāng)其到達(dá)軌道底部時，物體的速率為 ，其水平方向的速度大小為 。
【答案】 ，
【詳解】建立如圖所示的坐標(biāo)系，軌跡是拋物線，所以 ， ，消去參數(shù)t，得到拋物線的軌跡方程 .一物體由靜止開始從軌道頂端滑下，當(dāng)其到達(dá)軌道底部時， ，豎直位移 ①，根據(jù)機(jī)械能守恒， ②，①②聯(lián)立， ；
根據(jù)平拋運(yùn)動速度方向與位移方向角度的關(guān)系， ③，把①代入③得 ，
3（2010?全國卷1）18．一水平拋出的小球落到一傾角為 的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】如圖平拋的末速度與豎直方向的夾角等于斜面傾角θ，根據(jù)有： 。則下落高度與水平射程之比為 ，D正確。
【命題意圖與考點(diǎn)定位】平拋速度和位移的分解。
4.（2010?上海物理）30.（10分）如圖，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線上，D點(diǎn)距水平面的高度h，C點(diǎn)高度為2h，一滑塊從A點(diǎn)以初速度 分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。
�。�1）求滑塊落到水平面時，落點(diǎn)與E點(diǎn)間的距離 和 .
�。�2）為實(shí)現(xiàn) ＜ ， 應(yīng)滿足什么條件？
解析：
（1）根據(jù)機(jī)械能守恒，
根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律： ，
綜合得 ，
�。�2）為實(shí)現(xiàn) ＜ ，即 ＜ ，得 ＜
但滑塊從A點(diǎn)以初速度 分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出，要求 ，
所以 。
本題考查根據(jù)機(jī)械能守恒和平拋運(yùn)動規(guī)律以及用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力。
難度：難。
5.（09?廣東理科基礎(chǔ)?7）滑雪運(yùn)動員以20m／s的速度從一平臺水平飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的高度差3．2m。不計(jì)空氣阻力，g取10m／s2。運(yùn)動員飛過的水平距離為s，所用時間為t，則下列結(jié)果正確的是 （ B ）
A．s=16m，t=0．50s B．s=16m，t=0．80s
C．s=20m，t=0．50s D．s=20m，t=0．80s
解析：做平拋運(yùn)動的物體運(yùn)動時間由高度決定，根據(jù)豎直方向做自由落體運(yùn)動得 。根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動可知 ，B正確。
6.（09?福建?20）（15分）如圖所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上，槍口與目標(biāo)靶之間的距離s=100 m，子彈射出的水平速度v=200m/s，子彈從槍口射出的瞬間目標(biāo)靶由靜止開始釋放，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g為10 m/s2，求：
（1）從子彈由槍口射出開始計(jì)時，經(jīng)多長時間子彈擊中目標(biāo)靶？
�。�2）目標(biāo)靶由靜止開始釋放到被子彈擊中，下落的距離h為多少？
答案：（1）0.5s（2）1.25m
解析：本題考查的平拋運(yùn)動的知識。
�。�1）子彈做平拋運(yùn)動，它在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，設(shè)子彈經(jīng)t時間集中目標(biāo)靶，則
t =
代入數(shù)據(jù)得
t =0.5s
�。�2）目標(biāo)靶做自由落體運(yùn)動，則h =
代入數(shù)據(jù)得 h =1.25m
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