高三物理总复习——平抛运动--导学案

高三物理第二轮复习——平抛运动〖考纲〗主题内容要求备注抛体运动平抛运动（必考）II斜抛运动只作定性要求〖考情分析〗核心考点全国考情2014年2015年2016年平抛运动卷ⅠT25:平抛运动T18:平抛运动T25:平抛运动卷ⅡT15:平抛运动T25:平抛运动抛体运动问题并不难，解题的关键就是灵活运用运动的合成与分解。本考点应从以下两个方面给予突破：①对平抛运动规律的理解；②平抛运动与斜面的综合问题。建议适当关注即可〖主要内容〗1．图解平抛运动的实质（1）飞行时间t：由t=2hg可知，平抛运动的时间完全由高度决定，与υ0无关。（2）水平射程：x＝v0t＝v02hg，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定.2．速度和位移的变化规律(1)速度的变化规律(如右图所示)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Δυ＝Δυy＝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＝υ0Δt.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.。3.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一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，如图8中A点和B点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移方向与水平方向的夹角为θ，则tanα＝2tanθ.〖典型例题〗一、灵活运用规律解答问题θ30°vxvtvy30°甲乙v01、如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为：（）A．B.C.D.2.(2015·全国卷Ⅰ)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是()A.L12g6hvL1g6hB.L14ghv4L12＋L22g6hC.L12g6hv124L12＋L22g6hD.L14ghv124L12＋L22g6h二、解答平抛与斜面的问题平抛运动与斜面相关的两个结论：(1)对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题，其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值。从斜面上平抛后又落到斜面上时可由tanθ＝12gt2v0t寻找规律。(2)若平抛的物体垂直打在斜面上，则物体打在斜面上瞬间，其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值3、如图所示，以9.8m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是A.s33B.332sC.s3D.s24、小亮观赏跳雪比赛，看到运动员先后从坡顶水平跃出后落到斜坡上.如图所示，某运动员的落地点B与坡顶A的距离L＝75m，空中飞行时间t＝3.0s.若该运动员的质量m＝60kg，忽略运动员所受空气的作用力.重力加速度取g＝10m/s2.(1)求A、B两点的高度差h；(2)求运动员落到B点时的动能EkB；(3)小亮认为，无论运动员以多大速度从A点水平跃出，他们落到斜坡时的速度方向都相同.你是否同意这一观点？请通过计算说明理由.23gRgR233gRgR3v0θyx三、平抛运动与圆周运动的综合问题5、（2016•新课标Ⅱ）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示．物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．〖练习〗1、（2014•新课标Ⅱ）取水平地面为重力势能零点，一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等．不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（）A．π6B．π4C．π3D．5π122、(08全国理综卷Ⅰ)如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθC.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ3．(2016·邵阳月考)如图所示，一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连接，一小球以速度v从水平面的右端P点向右水平抛出。则小球在空中运动的时间()A．一定与v的大小有关B．一定与v的大小无关C．当v大于gh2cotθ时，t与v无关D．当v小于gh2cotθ时，t与v无关4、若质点以V0正对倾角为θ的斜面水平抛出,如果要求质点到达斜面的位移最小，求飞行时间为多少?5、一位同学做飞镖游戏，已知圆盘直径为d，飞镖距圆盘的距离为L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直圆盘且过盘心O的水平轴匀速转动，角速度为ω。若飞镖恰好击中A点，则下列关系中正确的是()A．dv02＝L2gB．ωL＝(1＋2n)πv0(n＝0,1,2，…)C．v0＝ωd2D．dω2＝(1＋2n)2gπ2(n＝0,1,2，…)6、宇航员站在一星球表面上的某高度处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为l，若抛出时初速度增大到两倍，则抛出点与落地点之间的距离为l3。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量M。7、（2014•新课标Ⅰ）如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OB=32OA，将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带电，电荷量为q（q＞0），同时加一匀强电场，场强方向与△OAB所在平面平行．现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍，若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g，求：（1）无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；（2）电场强度的大小和方向．8、（2016•新课标Ⅰ）如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为56R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ=14，重力加速度大小为g．（取sin37°=35，cos37°=45）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小．（2）求P运动到E点时弹簧的弹性势能．（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距72R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．