5.4.1抛体运动的规律（平抛运动）（知识小站+例题精析+课堂练兵） （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.4.1抛体运动的规律（平抛运动）（知识小站+例题精析+课堂练兵） （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 105.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-13 18:13:47 | ||
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文档简介
高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测
第五章 抛体运动
5.4.1抛体运动的规律（平抛运动）
知识点1：平抛运动的特点
1.理想化特点：物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力。
2.加速度的特点：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，平抛运动是一种匀变速曲线运动。
3.速度变化的特点：做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等，均为false，且方向竖直向下。
4.平抛运动的研究方法：平抛运动可以分解为水平运动方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
知识点2：平抛运动的规律（如图）
①位移关系
水平方向的速度为：false与竖直方向：false的合位移大小为：false，方向为：false
②速度关系
水平方向的速度为：false，竖直方向速度为：false；则他们的合速度大小为false，方向为：false。
③平抛运动的轨迹
false消去t得到false，则满足false的形式，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。
例1.在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H=8m的平台上A点由静止出发，如图所示，沿着动摩擦因数为μ=0.2的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中．设滑道的水平距离为L=4m，B点的高度h可由运动员自由调节(取g＝10 m/s2)．)运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离是多少？
【答案】 解：设人在从A下滑到B时的加速度为a,到达B点的速度为v，
根据牛顿第二定律，则 mgsinθ?μmgcosθ=ma ，
整理得： a=gsinθ?μgcosθ=gH??(H??)2+L2?μgL(H??)2+L2 ，
A到B的距离 s=(H??)2+L2 ，
到达B点时 v2=2as ，
从B水平抛出，则飞行时间 t=2?g ，水平距离 x=vt ，
由以上各式得： x=2(H???μL)? ，
由数学基本不等式得当 ?=H???μL 时x有最大值：
代入数据当h=3.6m时x最大x=7.2m
例2.以10m/s的初速度平抛一小球，不计空气阻力，小球落地时速度方向与水平方向成60°角．求（取g=10m/s2）：
（1）小球落地时的速度大小．
（2）小球在空中飞行的时间．
（3）小球开始抛出时距地面的高度．（本题计算结果可用平方根表示）
【答案】 （1）根据平行四边形定则知：cos60°= v0v ，
解得小球落地的速度为：v= v0cos60°=1012m/s=20m/s ．
答：小球落地时的速度大小为20m/s．
（2）小球落地时的竖直分速度为： vy=vsin60°=20×32m/s=103m/s ，
则小球在空中飞行的时间为：t= vyg=10310s=3s ．
答：小球在空中飞行的时间为 3 s．
（3）小球开始抛出时距地面的高度为：h= vy22g=30020m=15m ．
1.平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线，如图所示，若平抛运动的时间大于2t1,则下列说法中正确的是（?? ）
A.?图线2表示水平分运动的v-t图线
B.?t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C.?t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为1
D.?2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°
2.如图所示是频闪照相研究平抛运动时格下的A、B两小球同时开始运动的照片。A无初速度释放，B水平抛出。通过观察发现，尽管两个小球在在水平方向上的运动不同。但是它们在竖直方向上总是处在同一高度，该实验现象说明了B球开始运动后（ ?）
A.?水平方向的分运动是匀速直线运动??????????????????????B.?水平方向的分运功是匀加速直线运功
C.?竖直方向的分运动是匀速直线运动??????????????????????D.?竖直方向的分运动是自由落体运动
3.物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是图中的（?? ）
A.???????????B.???????????
C.???????????D.?
4.一物体做平抛运动，下列四幅图中能正确反映物体水平速度（甲）和竖直速度（乙）随时间变化关系的是（?? ）
A.????????????????B.????????????????
C.????????????????D.?
5.对于一个做平抛运动的物体，它在从抛出开始的四段连续相等的时间内，在水平方向和竖直方向的位移之比，下列说法正确的是（?? ）
A.?1：2：3：4；1：4：9：16???????????????????????????????B.?1：3：5：7；1：1：1：1
C.?1：1：1：1；1：3：5：7?????????????????????????????????D.?1：4：9：16；1：2：3：4
参考答案
1.【答案】 D
【解析】图线2是初速度为0的匀加速直线运动，所以图线2表示的是竖直分运动．A不符合题意．t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等，则速度与初速度方向的夹角为45°．B不符合题意．图线与时间轴围成的面积表示位移，则t1时刻竖直方向的位移与水平方向的位移之比为1：2，所以t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为0.5．C不符合题意．2t1时刻竖直方向的位移和水平方向的位移相等，所以2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°．D符合题意．
故答案为：D．
2.【答案】 D
【解析】A、通过图像并没有竖直方向的网格线，故不能比较两个小球水平方向的运动，故AB选项错误；
C、两个小球水平方向运动不同，距离发生改变，但始终在同一高度，故竖直方向运动相同，都为自由落体运动。故D选项正确，C选项错误．
故答案为： D
3.【答案】 D
【解析】解：物体做平抛运动时，在竖直方向做自由落体运动，故其竖直方向速度﹣时间图象为一条通过原点的倾斜直线．
故选D．
4.【答案】 B
【解析】解：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动竖直方向上的自由落体运动，水平速度保持不变，v﹣t图象是平行于t轴的直线．
竖直速度为 v=gt，v﹣t图象是过原点的直线，故ACD错误，B正确．
故选：B
5.【答案】 C
【解析】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在相等时间内的位移之比1：1：1：1；
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论知，在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
第五章 抛体运动
5.4.1抛体运动的规律（平抛运动）
知识点1：平抛运动的特点
1.理想化特点：物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力。
2.加速度的特点：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，平抛运动是一种匀变速曲线运动。
3.速度变化的特点：做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等，均为false，且方向竖直向下。
4.平抛运动的研究方法：平抛运动可以分解为水平运动方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
知识点2：平抛运动的规律（如图）
①位移关系
水平方向的速度为：false与竖直方向：false的合位移大小为：false，方向为：false
②速度关系
水平方向的速度为：false，竖直方向速度为：false；则他们的合速度大小为false，方向为：false。
③平抛运动的轨迹
false消去t得到false，则满足false的形式，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。
例1.在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H=8m的平台上A点由静止出发，如图所示，沿着动摩擦因数为μ=0.2的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中．设滑道的水平距离为L=4m，B点的高度h可由运动员自由调节(取g＝10 m/s2)．)运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离是多少？
【答案】 解：设人在从A下滑到B时的加速度为a,到达B点的速度为v，
根据牛顿第二定律，则 mgsinθ?μmgcosθ=ma ，
整理得： a=gsinθ?μgcosθ=gH??(H??)2+L2?μgL(H??)2+L2 ，
A到B的距离 s=(H??)2+L2 ，
到达B点时 v2=2as ，
从B水平抛出，则飞行时间 t=2?g ，水平距离 x=vt ，
由以上各式得： x=2(H???μL)? ，
由数学基本不等式得当 ?=H???μL 时x有最大值：
代入数据当h=3.6m时x最大x=7.2m
例2.以10m/s的初速度平抛一小球，不计空气阻力，小球落地时速度方向与水平方向成60°角．求（取g=10m/s2）：
（1）小球落地时的速度大小．
（2）小球在空中飞行的时间．
（3）小球开始抛出时距地面的高度．（本题计算结果可用平方根表示）
【答案】 （1）根据平行四边形定则知：cos60°= v0v ，
解得小球落地的速度为：v= v0cos60°=1012m/s=20m/s ．
答：小球落地时的速度大小为20m/s．
（2）小球落地时的竖直分速度为： vy=vsin60°=20×32m/s=103m/s ，
则小球在空中飞行的时间为：t= vyg=10310s=3s ．
答：小球在空中飞行的时间为 3 s．
（3）小球开始抛出时距地面的高度为：h= vy22g=30020m=15m ．
1.平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线，如图所示，若平抛运动的时间大于2t1,则下列说法中正确的是（?? ）
A.?图线2表示水平分运动的v-t图线
B.?t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C.?t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为1
D.?2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°
2.如图所示是频闪照相研究平抛运动时格下的A、B两小球同时开始运动的照片。A无初速度释放，B水平抛出。通过观察发现，尽管两个小球在在水平方向上的运动不同。但是它们在竖直方向上总是处在同一高度，该实验现象说明了B球开始运动后（ ?）
A.?水平方向的分运动是匀速直线运动??????????????????????B.?水平方向的分运功是匀加速直线运功
C.?竖直方向的分运动是匀速直线运动??????????????????????D.?竖直方向的分运动是自由落体运动
3.物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy（取向下为正）随时间变化的图线是图中的（?? ）
A.???????????B.???????????
C.???????????D.?
4.一物体做平抛运动，下列四幅图中能正确反映物体水平速度（甲）和竖直速度（乙）随时间变化关系的是（?? ）
A.????????????????B.????????????????
C.????????????????D.?
5.对于一个做平抛运动的物体，它在从抛出开始的四段连续相等的时间内，在水平方向和竖直方向的位移之比，下列说法正确的是（?? ）
A.?1：2：3：4；1：4：9：16???????????????????????????????B.?1：3：5：7；1：1：1：1
C.?1：1：1：1；1：3：5：7?????????????????????????????????D.?1：4：9：16；1：2：3：4
参考答案
1.【答案】 D
【解析】图线2是初速度为0的匀加速直线运动，所以图线2表示的是竖直分运动．A不符合题意．t1时刻可知水平分速度和竖直分速度相等，则速度与初速度方向的夹角为45°．B不符合题意．图线与时间轴围成的面积表示位移，则t1时刻竖直方向的位移与水平方向的位移之比为1：2，所以t1时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为0.5．C不符合题意．2t1时刻竖直方向的位移和水平方向的位移相等，所以2t1时刻的位移方向与初速度方向夹角为45°．D符合题意．
故答案为：D．
2.【答案】 D
【解析】A、通过图像并没有竖直方向的网格线，故不能比较两个小球水平方向的运动，故AB选项错误；
C、两个小球水平方向运动不同，距离发生改变，但始终在同一高度，故竖直方向运动相同，都为自由落体运动。故D选项正确，C选项错误．
故答案为： D
3.【答案】 D
【解析】解：物体做平抛运动时，在竖直方向做自由落体运动，故其竖直方向速度﹣时间图象为一条通过原点的倾斜直线．
故选D．
4.【答案】 B
【解析】解：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动竖直方向上的自由落体运动，水平速度保持不变，v﹣t图象是平行于t轴的直线．
竖直速度为 v=gt，v﹣t图象是过原点的直线，故ACD错误，B正确．
故选：B
5.【答案】 C
【解析】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在相等时间内的位移之比1：1：1：1；
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论知，在相等时间内的位移之比为1：3：5：7，故C正确，A、B、D错误．
故选：C．