考向07曲线运动平抛运动
备战高考【重点知识点目录】
1.物体做曲线运动的条件与轨迹分析
2.小船渡河模型
3.绳(杆)端速度分解模型
4.平抛运动的基本规律
5.多体平抛运动
6.落点有约束条件的平抛运动
1.(2022•广东)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具的口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是()
A.将击中P点,t大于B.将击中P点,t等于
C.将击中P点上方,t大于D.将击中P点下方,t等于
【答案】B。
【解析】解:当玩具子弹以水平速度v从口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹和小积木在竖直方向上都做自由落体,在竖直方向上保持相对静止,因此子弹将击中P点,子弹在水平方向上做匀
速直线运动,故击中的时间为t=,故B正确,ACD错误;
(多选)2.(2019•新课标Ⅱ)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v﹣t图象如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则()
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
【答案】BD。
【解析】解:A、根据图象与时间轴所围图形的面积表示竖直方向上位移的大小可知,第二次滑翔过程中的位移比第一次的位移大,故A错误;
B、由图象知,第二次的运动时间大于第一次运动的时间,由于第二次竖直方向下落距离大,合位移方
向不变,所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,故B正确;
C、由图象知,第二次滑翔时的竖直方向末速度小,运动时间长,据加速度的定义式可知其平均加速度
小,故C错误;
D、当竖直方向速度大小为v1时,第一次滑翔时图象的斜率大于第二次滑翔时图象的斜率,而图象的斜率表示加速度的大小,故第一次滑翔时速度达到v1时加速度大于第二次时的加速度,据mg﹣f=ma可得阻力大的加速度小,故第二次滑翔时的加速度小,故其所受阻力大,故D正确。
(多选)3.(2022•山东)如图所示,某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离4.8m.当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高度为8.45m的P点,网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍,平行墙面的速度分量不变,重力加速度g取10m/s2,网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为()
A.v=5m/s B.v=3m/s C.d=3.6m D.d=3.9m
【答案】BD。
【解析】解:设网球飞出时的速度为v0,
根据运动学公式可知竖直方向v0y=2g(H﹣h)
代入数据得
v0y=12m/s
运动时间t=
根据速度的分解有:v0x=
排球水平方向到P点的距离
x0x=v0x t
根据几何关系可得打在墙面上时,垂直墙面的速度分量
v0x1=v0x
平行墙面的速度分量
v0x2=v0x
反弹后,垂直墙面的速度分量
v0x3=0.75v0x1
则反弹后的网球速度大小为
v x=
联立代入数据解得:v x=3m/s
网球落到地面的时间t'=
着地点到墙壁的距离d=v0x3t'
代入数据解得:d=3.9m
故BD正确,AC错误;
4.(2022•甲卷)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s发出一次闪光。某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个
小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3:7。重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
【答案】抛出瞬间小球的速度大小为。
【解析】解:因为每相邻两个小球之间被删去了3个影像,所以每相邻两个小球之间有4次闪光间隔,即相邻两个小球之间的时间为:
t=4×0.05s=0.2s
因为第一个小球为抛出点,所以第一段运动对应的竖直位移大小为:
=
第二段运动对应的竖直位移大小为:
==0.6m
设小球抛出时的初速度大小为v,则s1可以表示为:
=
同理s2可以表示为:
=
因为s1:s2=3:7,联立解得:
v=
1.平抛运动的处理技巧--“补”
由平抛运动的分解规律可知,平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向
的自由落体运动,我们在解答有关平抛运动的问题时,如果选择适当的位置补画这两个
方向的平面,按照这种分解规律可以给解题带来极大的方便.
斜面上的平抛运动问题的规律总结
顺着斜面平抛
方法:分解位移
x=v0t
y=12gt2
tanθ=y x
可求得t=2v0tanθg
(2)对着斜面平抛(如右图)
方法:分解速度
v x=v0
v y=gt,
tanθ=v0v y=v0gt
可求得t=v0gtanθ
(3)对着竖直墙壁平抛(如右图)水平初速度v0不同时,虽然落点不同,但水平位移相同.t=d v0.
3.类平抛运动的求解方法
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