2023年高考物理二轮复习（人教版） 第1部分 专题1 第3讲　抛体运动.docx

第3讲　抛体运动
命题规律　1.命题角度：(1)运动的合成与分解；(2)平抛运动；(3)斜抛运动.2.常用方法：(1)受力分析和运动分析；(2)分解法.3.常考题型：选择题、计算题．
考点一　运动的合成与分解
例1　(2022·辽宁卷·1)如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成．在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m，小车在桥架上单向移动了6 m．该次作业中小车相对地面的位移大小为(　　)
A．6 m B．8 m
C．10 m D．14 m
答案　C
解析　根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移大小为x＝＝ m＝10 m，故选C.
例2　(2022·河北唐山市二模)如图所示，套在光滑竖直杆上的物体A，通过轻质细绳与光滑水平面上的物体B相连接，A、B质量相同．现将A从与B等高处由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为g，当细绳与竖直杆间的夹角为θ＝60°时，A下落的高度为h，此时物体B的速度大小为(　　)
A. B.
C. D.
答案　A
解析　设物体A下落高度为h时，物体A的速度大小为vA，物体B的速度大小为vB，此时有vA＝＝2vB，物体A、B组成的系统机械能守恒，则有mgh＝mvA2＋mvB2，联立方程解得vB＝，故选A.
把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解．常见的模型如图所示．
考点二　平抛运动
1．平抛运动问题的求解方法
已知条件
情景示例
解题策略
已知速度方向
从斜面外平抛，垂直落在斜面上，如图所示，已知速度的方向垂直于斜面.
分解速度
tan θ＝＝
从圆弧形轨道外平抛，恰好无碰撞地进入圆弧形轨道，如图所示，已知速度方向沿该点圆弧的切线方向.
分解速度
tan θ＝＝
已知位移方向
从斜面上平抛又落到斜面上，如图所示，已知位移的方向沿斜面向下.
分解位移
tan θ＝＝＝
在斜面外平抛，落在斜面上位移最小，如图所示，已知位移方向垂直斜面
分解位移
.
tan θ＝＝＝
2.平抛运动的两个推论
(1)设做平抛运动的物体在任意时刻的速度方向与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为φ，则有tan θ＝2tan φ，如图甲所示．
(2)做平抛运动的物体任意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，如图乙所示．
例3　(多选)(2022·湖南省高三学业质量第二次联合检测)投壶是从先秦延续至清末的中国传统礼仪和宴饮游戏，《礼记传》中提到：“投壶，射之细也．宴饮有射以乐宾，以****容而讲艺也．”如图所示，甲、乙两人在不同位置沿水平方向各射出一支箭，箭尖插入壶中时与水平面的夹角分别为37°和53°.已知两支箭的质量、竖直方向下落高度均相等，忽略空气阻力、箭长、壶口大小等因素的影响(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙两人所射箭的初速度大小之比为16∶9
B．甲、乙两人所射箭落入壶口时的速度大小之比为3∶4
C．甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比为9∶16
D．甲、乙两人所射箭落入壶口时的动能之比为16∶9
答案　AD
解析　由题知甲、乙两人射箭高度相同，则两支箭在空中的运动时间相同，落入壶口时竖直方向的速度
vy相同．设箭尖插入壶中时与水平面的夹角为θ，箭射出时的初速度为v0，则tan θ＝，即v0＝，故两支箭射出时的初速度大小之比为tan 53°∶tan 37°＝16∶9，A正确；设箭尖插入壶中时的速度大小为v，则v＝，故两支箭落入壶口时的速度大小之比为sin 53°∶sin 37°＝4∶3，B错误；因两支箭在空中的运动时间相同，甲、乙两人投射位置与壶口的水平距离之比等于初速度大小之比，为16∶9，C错误；由Ek＝mv2可知，两支箭落入壶口时的动能之比为16∶9，D正确．
例4　(2022·全国甲卷·24)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0.05 s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＝10 m/s2，忽略空气阻力．求在抛出瞬间小球速度的大小．
答案　 m/s
解析　频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为t＝4T＝4×0.05 s＝0.2 s
设抛出瞬间小球的