高三物理专题复习课件-平抛运动

4在高处水平抛出一物体，平抛的初速度为v0，当它的速度方向与水平方向成角时，物体的水平位移x与竖直位移y的关系是（ ）tanyx tanyx 2 cotyx cotyx 2A BC DD 14如图所示，一物体自倾角为 的固定斜面顶端水平抛出后落在斜面上，物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 满足（）（A）tansin （B）tancos （C）tantan （D）tan2tanD解：xytvgtvgtvvtan y 22121 0200 xytan tantan 2 11、某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25 m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间，忽略空气阻力，取g10 m/s2，球在墙面上反弹点的高度范围是 （ ）A0.8 m至1.8 m B0.8 m至1.6 mC1.0 m至1.6 m D1.0m至1.8 m A CABD Ov解：由平抛运动规律202 2121 )vx(ggth 3A如图所示，从地面上方D点沿相同方向水平抛出的三个小球分别击中对面墙上的A、B、C三点，图中O点与D点在同一水平线上，知O、A、B、C四点在同一竖直线上，且OA=AB=BC，三球的水平速度之比为vA ：vB ：vC = 。236 :hv 10 236312111 :v:v:v CBA 9在地面上某一高度处将A球以初速度v1水平抛出，同时在A球正下方地面处将B球以初速度v2斜向上抛出，结果两球在空中相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中 ( )AA和B初速度的大小关系为 v1 v2BA和B加速度的大小关系为 aA aBCA作匀变速运动，B作变加速运动DA和B的速度变化相同v1v 2ABA D解见下页 解：v1v 2AB 两球分别做平抛运动和斜上抛运动，只受到重力作用，都是匀变速运动，加速度均为g ，B、C错.两球经过相等时间t在空中相遇，则水平位移相等, v1 t =v2 cos t v1 v2 ， A正确.由加速度定义 gtva 两球从抛出到相遇过程中 ，A和B的速度变化为tgv A和B的速度变化相同，D正确。可进一步讨论A球高度与两球相遇时间的关系。 2如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s，不计空气阻力. 若拦截成功, 则v1、v2的关系应满足（ ）ABCD 21 vv 21 vsHv 21 vsHv 21 vHsv s v1 v2 PH D解见下页 解析：运动相遇前运动时间1vst 它们相遇必须满足：Hxx 21即Hgttvgt 222 2121得到,vHt 2所以 21 vHsv 16（14分）如图所示，一水平放置的半径为r=0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块（可看成是质点）。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，滑块与圆盘间的动摩擦因数=0.2，圆盘所水平面离水平地面的高度h=2.5m，g取10m/s2（1）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达地面时的机械能；（3）若落地点为C，求OC之间的距离 解:（1）设圆盘的角速度为时，滑块从圆盘上滑落mg=mr2 =2rad/s （2）抛出时的动能：J102121 2 .mgrmvE k 平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，滑块到达地面时的机械能J1021 2 .mvEE k （3）滑块离开圆盘后做平抛运动，设水平位移为x，x=vt 221 gthm22x由空间几何关系，得m7 222 hyxOC题目 22（16分）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆。如图所示，某研学小组用自制的抛石机演练抛石过程。所用抛石机长臂的长度L = 4.8m，质量m = 10.0的石块装在长臂末端的口袋中。开始时长臂与水平面间的夹角 = 30,对短臂施力,使石块经较长路径获得较大的速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出.石块落地位置与抛出位置间的水平距离s = 19.2m.不计空气阻力，重力加速度取g =10m/s。求:（1）石块刚被抛出时的速度大小v 0；（2）石块刚落地时的速度vt的大小和方向；（3）抛石机对石块所做的功W 。L 解： L （1）石块被抛出后做平抛运动水平方向 s = v0t竖直方向221 gth sinLLh 求出 v0 = 16m/s （2）落地时，石块竖直方向的速度 vy = gt = 12m/s落地速度m/s20220 yt vvv设落地速度与水平方向间的夹角为，如右图v0 vyvt 43 0 vvtan y 43370 arctan 或（3）长臂从初始位置转到竖直位置，根据动能定理2021mvmghW 求出W = 2000J 题目 4 “抛石机”是古代战争中常用的一种设备，它实际上是一个费力杠杆。如图所示，某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程。所用抛石机长臂的长度L ，石块装在长臂末端的口袋中。开始时长臂与水平面间的夹角 ，对短臂施力，使石块经较长路径获得较大的速度，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出，石块落地位置与抛出位置间的水平距离s 。不计空气阻力。根据以上条件，不能求出的物理量是 （ ）A石块刚被抛出时的速度大小v0B抛石机对石块所做的功WC石块刚落地时的速度v t的大小D石块刚落地时的速度vt的方向LB 10右图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道CD，以及水平的起跳平台BC组成，AB与BC圆滑连接。运动员从助滑雪道AB上由静止开始下滑，到达C点后水平飞出，以后落到F点。E是运动轨迹上的某一点，在该点运动员的速度方向与轨道CD平行。设运动员从C到E与从E与F的运动时间分别为tCE和tEF，则它们的大小关系为（ ）A、tCE一定大于tEF B、t CE一定等于tEFC、tCE一定小于tEF D、条件不足，无法确定ABCDF EvEB解见下页 F EvE C v0 voyvox ggx gy tangvcosg sinvcosgvt yCE 000 tvx 0 221gty tanxy tangvt 02设CF的运动时间为t ，由平抛运动规律，解：解得将初速度v0和重力加速度g沿斜面和垂直斜面分解，EFCE tt 16倾斜雪道的长为50 m，顶端高为30 m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v010 m/s飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数0.2，求：（1）运动员落在倾斜雪道上时与飞出点之间的距离;（2）运动员落到倾斜雪道瞬间沿斜面的速度大小；（3）运动员在水平雪道上滑行的距离（取g10 m/s 2）。 解: (1)如图，运动员飞出后做平抛运动 O xy0 x v t 212y gt由y=x tan得飞行时间t1.5 s落点的x坐标：xv0t15 m落点离斜面顶端的距离： 18.75m1 cosxs O xy(2)落点距地面的高度：h=(L-s1)sin=18.75m接触斜面前的x分速度：vx=10m/sy分速度：vy=gt=15m/s沿斜面的速度大小为：m/s 17 sinvcosvv yxB(3)设运动员在水平雪道上运动的距离为s2， 由功能关系得：2 1 21 cos ( )2 Bmgh mv mg L s mgs 解得：s2141m 题目 13、（15分）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力（设重力加速度为g）若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出，落在球台的P1点（如图实线所示），求P1点距O点的距离x12Lh 1 P1 h P2 P3O v2v1 若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2（如图虚线所示），求v2的大小若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3，求发球点距O点的高度h3解：设发球时飞行时间为t1，根据平抛运动得： 211 21 gth 111 tvx 解得：ghvx 111 2 设发球时高度为h2，飞行时间为t2，同理根据平抛运动得：222 21 gth 222 tvx 且：hh 2Lx 22解得：hgLv 222 2Lh1 P1 h P2 P3O v2v1题目 如图所示，设发球时高度为h3，飞行时间为t3，2Lh3 h P3O x3 s x3同理根据平抛运动得：233 21 gth 333 tvx 且：Lx 23 3 设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为s,有: 23 21 gthh tvs 3由几何关系得：Lsx 3 联列-式解得：hh 343 题目第2页