2022年平抛运动中临界问题的分析.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 平抛运动中临界问题的分析1、如下列图,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨过壕沟,壕沟两侧的高度差为 0.8 m,水平距离为 8 m,就运动员跨过壕沟的初速度至少为 取 g10 m/s2 A0.5 m/s B2 m/s C10 m/s D20 m/s 答案 D 解析 运动员做平抛运动的时间 t2hg 0.4 s,vxt0.4 m/s20 m/s. 82、愤慨的小鸟是一款时下特别流行的嬉戏,嬉戏中的故事也相当好玩,如图甲所示,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒某班的同学们依据自己所学的物理学问进行假设：

2、小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示,如 h10.8 m,l1 2 m,h22.4 m,l21 m,小鸟飞出后能否直接打中肥猪的堡垒？请用运算结果进行说明取重力加速度 g10 m/s2 答案 不能解析 1设小鸟以 v 0弹出后能直接击中堡垒,就h1h21 2gt 2l 1l 2v 0tt2 h1 h220.82.4s0.8 s g101 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 所以 v 0l 1l221m/s 3.75 m/s t0.8设在台面的草地上的水平射程为x,就2h1 g 1.5 ml 1xv0t1h11 2gt

3、2所以 xv0可见小鸟不能直接击中堡垒3、乒乓球在我国有广泛的群众基础,并有“ 国球” 的美誉,现争论乒乓球发球问题,已知球台长 L,网高 h,如球在球台边缘 O 点正上方某高度处,以肯定的垂直球网的水平速度发出, 如下列图, 球恰好在最高点时刚好越过球网假设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,就依据以上信息可以求出 设重力加速度为 g A球的初速度大小 B发球时的高度C球从发出到第一次落在球台上的时间D球从发出到被对方运动员接住的时间 答案 ABC 解析 依据题意分析可知,乒乓球在球台上的运动轨迹具有重复和对称性,故发球时的高度等于 h

4、；从发球到运动到 P1 点的水平位移等于 14L,所以可以求出球的初速度大小,也可以求出球从发出到第一次落在球台上的时间由于对方运动员接球的位置未知,所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间,故此题选 A、B、 C. 4、2022 年 6 月 4 日,李娜获得法网单打冠军,实现了大满贯这一理想,如下列图为李娜将球在边界 A 处正上方 B 点水平向右击出, 球恰好过网C 落在 D 处不计空气阻力 的示意图,已知 ABh1, ACx,CDx 2,网高为 h2,以下说法中正确选项 2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - -

5、A 击球点高度h1 与球网的高度h2 之间的关系为h11.8h2B如保持击球高度不变,球的初速度 v 0 只要不大于 xh1 2gh1,肯定落在对方界内C任意降低击球高度 仍高于 h2,只要击球初速度合适 球仍水平击出 ,球肯定能落在对方界内D任意增加击球高度,只要击球初速度合适 球仍水平击出 ,球肯定能落在对方界内答案 AD 解析 由平抛运动规律可知 h112gt 2 1 ,1.5xv 0t 1,h1h212gt 2 2 ,xv0t2,得 h11.8h2,A 正确；如保持击球高度不变,球的初速度 v0 较小时,球可能会触网,B 错误；任意降低击球高度,只要初速度合适,球可能不会触网,但球会出

6、界,C 错误；任意增加击球高度,只要击球初速度合适,使球的水平位移小于2x,肯定能落在对方界内,D 正确5、如下列图,水平屋顶高H5 m,围墙高 h3.2 m,围墙到房子的水平距离L3 m,围墙外公路宽x 10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的公路上,求小球离开屋顶时的速度v 的大小范畴 g 取10 m/s 2 图 14 解析 如 v 太大,小球落在公路外边,因此,要使球落在公路上,v 的最大值 v max为球落在公路最右侧 A 点时的平抛初速度,如下列图,小球做平抛运动,设运动时间为 t1. 就小球的水平位移：Lxvmaxt1,小球的竖直位移：H12gt 1 2解以上两式得v maxL

7、x g 2H13 m/s. 3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 如 v 太小,小球被墙拦住,因此,球不能落在公路上,v 的最小值vmin 为球恰好越过围墙的最高点P 落在公路上B 点时的平抛初速度,设小球运动到P 点所需时间为t2,就此过程中小球的水平位移：Lv mint2小球的竖直方向位移：Hh1 2gt2 2解以上两式得v minLg5 m/s 2 Hh因此 v0 的范畴是 vmin vv max,即 5 m/sv13 m/s. 答案 5 m/sv13 m/s 说明：1.此题使用的是极限分析法,v0 不能太大,否就小球将落在公路外边；v0 又不能太小,否就被围墙拦住而不能落在公路上因而只要分析落在公路上的两个临界状态,即可解得所求的范畴2从解答中可以看到,解题过程中画出示意图的重要性,它既可以使抽象的物理情境变得直观,也可以使隐匿于问题深处的条件显露无遗小球落在墙外的公路上,其速度最大值所对应的落点位于公路的外侧边缘,而其速度最小值所对应的落点却不是公路的内侧边缘,而是围墙的最高点 清晰地显露出来4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页