2024届新课标高中物理模型与方法专题07 抛体运动模型---2024届新课标高中物理模型与方法(解析版).pdf
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1、 2024 xx新课新课标高标高中中物理物理模模型P型P方方法法 _ 07 抛体抛体模模型型 目录 0抛模型的构建及规律1.1 0O类常的斜面抛模型1.4 0半圆模型的抛1.10 0抛P圆相W模型1.12 0阶抛模型1.13 0体育生活中抛的临界模型1.15 0对着竖直墙壁的抛模型1.17 0斜抛模型1.22 00抛抛模型的构建及模型的构建及规律规律11 11抛的条件和性 1条件物体只力作用xp水方U的初度v02 2性度恒定ag=竖直UQ是匀曲线2 21抛的规律 规律 按水和竖直两个方UV解得 水方UO外力 v0为度的匀直线xv tvvx=00,竖直方U竖直方U只力初度为零做自u落体ygtvg
2、ty=122 抛的轨迹是一条抛物线2202xvgy=合度大小22yxvvv+=即vvgt=+022()方Uv P水方U夹角为0gttanav=即)(tan01vgta=合O移大小22yxS+=即Sv tgt=+()()022212 方US P水方U夹角为02gttanv=即)(tan012vgt=一个s系 tantan2=说明了经过一段时间后 物体O移的方UP该时刻合瞬时度的方UO相同 度的方U要陡一些2如b示:31对抛的研究 1抛在空中的飞行时间 u竖直方UP的自u落体221gty=得到时间gyt2=抛在空中的飞行时间u抛点到落地点的竖直距离和该地的力度定抛点越高或者该地的力度越小抛体飞行的
3、时间就越长P抛时的初度大小无s2 2抛的射程 u抛的轨迹方程2202xvgy=写w水射程gyvx20=在 g 一定的情况Q抛的射程P初度pl比P抛点高度的方根pl比即抛的度越大1抛点到落地点的高度越大时射程_越大2 3抛轨迹的研究 抛的抛度越大时抛物线的开就越大2 00模型演练模型演练 111 2023全全统考高考真统考高考真如Z滑水桌面Pp一轻弹簧w一端固定在墙P2用为 m 的小球压弹簧的另一端使弹簧的弹性势能为pE2释放后小球在弹簧作用Q静k开始在桌面PP弹簧V离后桌面水飞2小球P水地面碰撞后瞬间w行于地面的度VP碰撞前瞬间相等垂直于地面的度V大小为碰撞前瞬间的452小球P地面碰撞后弹起的
4、最大高度为 h2力度大小为 g忽略空气阻力2求 1小球离开桌面时的度大小 2小球第一次落地点距桌面Pw飞点的水距离2 00模型演练模型演练 211(2020全卷全卷16)如在摩托车越赛途中的水路段前方p一个X该X沿摩托车前方U的水宽度为 3hw边缘 a 点比右边缘 b 点高 0.5h.若摩托车经过 a 点时的能为 E1它会落到X内c 点c P a 的水距离和高度差均为 h若经过 a 点时的能为 E2该摩托车恰能越过X到 b 点.E2E1等于()A20 B18 C9.0 D3.0 00模型演练模型演练 311 2023山西山西统考高考真统考高考真将c的石子U水面快抛石子能会在水面P一跳一跳地飞U
5、方俗称打水漂=2要使石子水面跳起产生水漂=效果石子接触水面时的度方UP水面的夹角O能大于 2为了察到水漂=一同学将一石子距水面高度为 h 处水抛抛度的最小值为多少?O计石子在空中飞行时的空气阻力力度大小为 g 00模型演练模型演练 411 2023江苏南通江苏南通模拟预测模拟预测一辆车度024m/sv=在直的路P匀行驶某时刻车P的石子车尾3.2mH=高处掉落假设石子P地面碰撞弹时的率为撞地面时率的12弹前后度方UP地面的夹角相等2力度210m/sg=忽略空气阻力2求 1石子第一次落地时的度大小 v 2石子第次落地时距车尾的水距离 L2 00模型演练模型演练 511(2022全全v卷v卷)将一小
6、球水抛使用频闪仪和照相机对的小球行拍摄频闪仪每隔 0.05 s 发一次闪Z2某次拍摄时小球在抛瞬间频闪仪恰好闪Z拍摄的照w编辑后如b示2中的第一个小球为抛瞬间的影像每相邻两个球之间被删去了 3 个影像b标的两个线段的长度 s1和 s2之比为 372力度大小 g10 m/s2忽略空气阻力2求在抛瞬间小球度的大小2 0O类0O类常的斜面抛模常的斜面抛模型1型1 类型一沿着斜面类型一沿着斜面抛抛 1.斜面P抛的时间斜面P抛的时间的计算的计算 斜面P的抛(如)V解O移O移O角形 xv0t y12gt2 tan yx 求得 t2v0tan g2 2.斜面P抛的推论斜面P抛的推论 根据推论知tan=2ta
7、n同一个斜面同一个 b无论抛初度大小如何落到斜面度方U相同2 3.P斜面的最大距离P斜面的最大距离 两种V解方法 00构建模型构建模型11如b示倾角为 的斜面P的 A 点初度 v0水抛一个物体物体落在斜面P的 B点O计空气阻力 法一(1)抛点为W标原点沿斜面方U为 x 轴垂直于斜面方U为 y 轴建立W标系如(a)b示 v0(v)dm x y v0(v)dm)g x y v0()vxv0cos vyv0sin axgsin aygcos.物体沿斜面方U做初度为 vx1度为 ax的匀直线垂直于斜面方U做初度为 vy1度为ay的匀减直线类似于竖直P抛 vyv0sin gcos t0即 tv0tan
8、g.(2)当 tv0tan g时物体离斜面最u对称性知总飞行时间 T2t2v0tan g A1B 间距离 sv0cos T12gsin T22v20tan gcos.法(1)如(b)b示当度方UP斜面行时离斜面最v 的W线U延长P v0交点为m时横W标的中点 P tan y12x12gt212v0t tv0tan g.(2)AC y12gt2v20tan2 2g 而 AC CD 13 b AD 4y2v20tan2g A1 B 间距离 sADsin 2v20tan gcos.法O(1)设物体到 C 点离斜面最b用时间为 t将 v V解p vx和 vy如(c)b示u tan vyvxgtv0得
9、tv0tan g.(2)设u A 到 B b用时间为 t水O移为 x竖直O移为 y如(d)b示u得 tan yxyxtan d y12gt2 e xv0t f udef式得t2v0tan g 而 xv0t2v20tan g 因m A1B 间的距离 sxcos 2v20tan gcos.类型类型垂直撞斜面垂直撞斜面抛抛 方法V解度 vxv0 vygt tan vxvyv0gt 求得 tv0gtan.端lP方抛撞斜面中的几何O角形 类型O类型O撞斜面抛撞斜面抛中的最小O移中的最小O移 过抛点作斜面的垂线如b示 v0)H H-y x v0)当小球落在斜面P的 B 点时O移最小设的时间为 t 水方Ux
10、hcos sin v0t 竖直方Uyhcos cos 12gt2解得 v0 gh2sin t2hgcos.0模型演练0模型演练 111 2023浙江浙江校联考模拟预测校联考模拟预测跳滑雪是一种勇敢者的滑雪员穿P_用滑雪板在滑雪道P获得一定度后跳水飞在空中飞行一段距离后着陆2如b示p某员跳 a 处沿水方U飞员在 a 处时为计时起点在斜坡 b 处着陆2测得 ab 间的距离为40m斜坡P水方U的夹角为30O计空气阻力2计算员在 a 处的度大小d10 3m/sav=在空中飞行的时间e12st=员在空中离坡面的距离最大时对的时刻f21st=员在空中离坡面的最大距离gmax2.5 3hm=2P四个计算结果
11、l确的 A只pd B只pde C只pdef Dpdefg 0模型演练0模型演练 211 2023河X沧州河X沧州河X省吴桥中学校河X省吴桥中学校考模拟预测考模拟预测如小球v O 点 10m/s 的初度水抛同时小球乙 P 点竖直UP抛当小球v垂直打在倾角为 45的水固定斜面P时小球乙好回到 P 点O计空气阻力力度 g=10m/s2小球乙被抛时的初度大小为 A0.5m/s B5m/s C10m/s D20m/s 0模型演练0模型演练 311 2023贵州毕节贵州毕节统考O模统考O模如在斜面顶端 P 点处沿竖直面内将一小球初能k0E水U右抛经一段时间后落在斜面P的 A 点若在 P 点处初能k02E水
12、U右抛同一小球经一段时间后落在斜面P的 B 点2Q列物理的s系l确的是 A时间为2PBPAtt=B度为2BAvv=C能为kk2BAEE=D为2BApp=0模型演练0模型演练 411 2023浙江金华浙江金华模拟预测模拟预测如b示一视作点的小球在斜面P的某点水度斜面P抛飞行一段时间后落回在斜面P水U方UPp恒定的风力作用O计空气阻力Q列说法Ol确的一项是 A小球在空中过程中单O时间内的度W大小O B小球在空中过程中单O时间内的度W方UO C小球在空中的轨迹是一条抛物线 D小球在空中的性是曲线 0模型演练0模型演练 511 2023 春春浙江浙江高O校联考阶段练高O校联考阶段练如b示斜面固定在水面
13、P两个小球V别斜面端 O 点lP方 A1B 两点U右水抛B 是 AO 连线P靠 O 的O等V点最后两球都垂直落在斜面PA1B 两球中斜面O置到 O 点的距离之比为 A3:1 B3:1 C3 3:1 D9:1 0模型演练0模型演练 611 2023陕西安康陕西安康高O统考阶段练高O统考阶段练如b示倾角为 37的斜面体ABC固定放置在水面P斜面的高度为hP点是 A 点lP方PC点等高的点让一小球视为点P点水U抛 落在斜面的D点已知P1D两点的连线P斜面垂直力度为 gsin370.6=1cos370.8=Q列说法l确的是 A小球在P点的度为3210gh B小球P点到D点的时间为325hg C小球在D
14、点的度大小为65gh D小球在D点的度P水方U夹角的lW值为 2 0模型演练0模型演练 711 2023广东广东高O统考阶段练高O统考阶段练如b示在斜面的P方 A 点水U右初度0v抛一个小球O计空气阻力若小球中斜面 B 点中o画 AB 距离恰好最小值小球做抛的时间t为 A0tanvg B0tangv C02tanvg D0tan2gv 0模型演练0模型演练 811 2023全全高O_练高O_练如b示斜面倾角为 O于斜面端 A lP方的小球初度0vl对斜面顶点 B 水抛小球到斜面经过的时间为 t力度为 gQ列说法中l确的是 A若小球最小O移到斜面0an2tvtg=B若小球垂直中斜面0tanvtg
15、=C若小球能中斜面中点0an2tvtg=D无论小球怎样到斜面时间均为02tanvtg=0半圆0半圆模型的抛1模型的抛1 1在半圆内的抛(如)u半径和几何s系制时间 t:h12gt2R R2h2v0t联立两方程求 t2 2或借角度 V解O移得x:R(1+cos)=v0ty:Rsin=gt2联立两方程求 t 或 v02 00模型演练模型演练 111 2023南南校联考一模校联考一模如水地面Pp一个Xw竖直截面为14圆弧 bc半径为 RO 为圆心若在 O 点大小O同的初度 v0沿 Oc 方U水抛小球小球落在X内2空气阻力忽略力度大小为 gQ列说法l确的是 A落在球面P的最小度为2gR B落在球面P的
16、最小度为3gR C小球的时间P v0大小无s D无论调整 v0大小为何值球都O能垂直撞在圆弧面P 00模型演练模型演练 211 2023安徽安安徽安高O安一中阶段练高O安一中阶段练如b示一竖直圆弧形槽固定于水地面PO为圆心AB 为沿水方U的直径2若在 A 点初度 v1抛一小球小球将中槽壁P的最P点 D 点若 A 点小球抛的同时在 C 点初度 v2U抛另一个小球并_能中 D 点已知COD=60O计空气阻力 A两小球同时落到 D 点 B两小球初度大小之比为6:3 C两小球落到 D 点时的度方UP OD 线夹角相等 D两小球落到 D 点时的瞬时率之比为10:7 00模型演练模型演练 311 2023
17、山东山东滨州滨州高O校考阶段练高O校考阶段练如b示AB是半圆弧的一条水直径O是圆弧的圆心C是圆弧P一点30OAC=在A1O两点V别一定的初度1v12v水抛两个小球结果都落在 C 点两个球抛的初度1v12v的大小之比为 A12:2:1vv=B12:3:1vv=C12:3:2vv=D12:4:1vv=00模型演练模型演练 411 2023山东泰安山东泰安高O新泰市第一中学高O新泰市第一中学校考阶段练校考阶段练如b示半径为 R 的半球形碗固定于水面P碗水 AB 为直径O 点为球心小球 AO 连线P的 C 点沿 CO 方U水度抛经时间Rtg=小球P碗内壁垂直碰撞力度为 g C1O 两点间的距离为 A3
18、2R B33R C23R D22R 00抛抛P圆相WP圆相W模型模型11 00模型演练模型演练 111 2023黑龙江大t安岭地黑龙江大t安岭地高O校考开学考试高O校考开学考试如b示为某节目中一个节的示意2选手会遇到一个人山谷POQPO是竖直峭壁OQ是P点为圆心的弧形坡Q点右侧是一段水跑道2选手跑后P点水U右跳跃PQ点右侧的跑道P2选手视为点忽略空气阻力Q列说法l确的是 A初度越大选手P跳至落在Q右侧跑道P的时间越长 B初度越大选手P跳至落在Q右侧跑道P的时间越短 C只要选手落在QPQ落时间为一定值P度无s D若落在OQ圆弧P初度越大选手在空中时间越长 00模型演练模型演练 211 2023全
19、全高O_练高O_练如b示在水放置的半径为 R 的圆柱体的lP方的 P 点将一小球水度 v0沿垂直于圆柱体的轴线方U抛小球飞行一段时间后恰好圆柱体的 Q 点沿W线飞过测得 O1Q 连线P竖直方U的夹角为 那么小球完p这段飞行的时间是 A0tanvg B 0tangv C0sinRv D0cosRv 00模型演练模型演练 311 2023 春春河X衡水河X衡水高O河X衡水中高O河X衡水中学校考阶段练学校考阶段练如b示一个半径0.75mR=的半圆柱体放Q水地面P一小球圆柱体端 A 点lP方的 B 点水抛小球视为点 恰好 C 点W线方U入已知 O 为半圆柱体圆心OCP水方U夹角为 53力度为210m/
20、s=g A小球 B 点到 C 点b用时间为0.3s B小球 B 点到 C 点b用时间为0.5s C小球做抛的初度为4m/s D小球做抛的初度为6m/s 00模型演练模型演练 411 2023全全高O_练高O_练如b示为四V之一圆柱体 OAB 的竖直截面半径为 R在 B点P方的 C 点水抛一个小球小球轨迹恰好在 D 点P圆柱体相WOD P OB 的夹角为60 C 点到B 点的距离为 A4R B2R C34R DR 00阶阶抛抛模型模型11 方法 d临界度法 e虚构斜面法 示意 00模型演练模型演练 111 2023全全高O学考试高O学考试v1乙两个小孩W在一P玩抛皮球的游oV别UQ面阶抛球如b示
21、2每阶的高度和宽度都相同均为 L抛球点在边缘P方 L 处两人V别沿水方U抛皮球v小孩的皮球恰好落在第 1 阶的边缘乙小孩的皮球恰好落在第 7 阶的边缘O计v0 h s v0 h s()空气阻力皮球看p点力度 g=10m/s2 Av1乙两个小孩抛的皮球开始到落到阶P用的时间之比为 12 Bv1乙两个小孩抛的皮球开始到落到阶P用的时间之比为1:7 Cv1乙两个小孩抛皮球的初度之比为7:7 Dv1乙两个小孩抛皮球的初度之比为 27 00模型演练模型演练 211 2023湖南湖南模拟预测模拟预测小兰和小亮周p去爬山在一个倾角为37=的山坡P玩抛石块2如b示小兰爬P紧挨山坡端的一棵树树PQ点朝着山坡水抛
22、一个石块v石块vl好垂直打在山坡中点P 小亮在山坡顶端的A点水抛一个石块乙 石块乙_落在P点2 已知山坡长度ACL=力度为gsin370.6=O计空气阻力Q列说法l确的是 A石块v的抛点 Q 一定比 A 点高 B石块v的初度大小为310gL C石块v1乙的时间之比为2 2:3 D若两石块同时抛他们一定同时中 P 点 00模型演练模型演练 311 2023庆庆高O统考阶段练高O统考阶段练如b示p足够多阶构p的阶梯每阶高度为h=16cm长度 L=40cm2将小球视为点P v0=9m/s 的度水抛O计空气阻力力度为 g=10m/s2小球抛后首Y落到的阶是 A第 15 阶 B第 16 阶 C第 17
23、阶 D第 18 阶 00模型演练模型演练 411 2023广东广东模拟预测模拟预测某同学想研究篮球弹跳的规律假设p两个连续阶高度同为 h该同学第一个阶的顶部边缘某一度0v将为 m 的篮球水U右抛篮球恰好落在第一个阶边缘的 A 点处弹起后好落在第个阶的边沿 B 处假设小球P阶发生的是弹性碰撞碰撞前后度的水V方UO竖直VU O计空气阻力2Q列说法l确的是 A篮球在 A 点处发生碰撞时合力对它的大小为22mgh B在 A 点处阶弹力对篮球b做的为 0 C两阶的宽度之比是()121+D如果直接将篮球水抛至 B 点抛的初度该为02v 0体育0体育生活中抛的生活中抛的临界模型1临界模型1 1 抛中的临界抛
24、中的临界度度 网P擦过的临界度)-(2111hh2gsv=界的临界度1212)(2hgssv+=2 既擦网又压线的临既擦网又压线的临界界 根据20vsgh=21得比值22121121)(-ssshhh+=00模型演练模型演练 111 2023河X河X校联考O模校联考O模如b示一网球员用球拍Y后将两只球 O 点水第一只球落在q方场地 A 处弹起来好擦网而过落在对方场地 B 处2第只球直接擦网而过_落在 B处2球P地面的碰撞是弹性碰撞空气阻力O计2若 O 点离地面的高度为 h网的高度为 h1 v2 s2 h2 s1 v1 h1 s2 h2 s1 A23h B34h C45h D56h 00模型演练
25、模型演练 211 2023海南海南统考模拟预测统考模拟预测如在某s娱乐节目中小红轨道abcP的O同O置u静k自u滑Q c 处水飞都能落到直径为 l 的圆形浮板P轨道1直径在同一竖直面内2c 点离水面的高度为 h浮板端离 c 点的水距离为 l2过程中小红视为点并忽略空气阻力力度为g小红离开 c 时度 v 的范围为 A2gglvlhh B222gglvlhh C222hhlvlgg D2hhlvlgg 00模型演练模型演练 311 2023山东山东高O_练高O_练高4mH=处的点 A Y后水抛两个小球 1 和 2球 1 P地面碰撞一次后恰好越过O于水地面P高为 h 的竖直挡板然后落在水地面P的 D
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