高中物理 第一章 抛体运动 第3节 平抛运动 3 平抛运动的临界问题剖析学案 教科版必修2-教科版高一必修2物理学案

平抛运动的临界问题剖析一、考点突破：考点课程目标备注平抛运动的临界问题求解方法1. 掌握平抛运动的规律及推论；2. 会根据极限法确定临界轨迹高考重点，题型多为选择题、计算题，考查重点是化曲为直的物理思想，本知识点既可单独命题也可和圆周运动结合命题二、重难点提示：重点：利用平抛运动的规律解决临界问题。难点：利用极限法确定临界轨迹。一、平抛运动的临界问题，解决这类问题有三点：1. 明确平抛运动的基本性质公式；基本规律及公式：① 速度：，，合速度 ，方向：tanθ＝；② 位移：x＝t ，y＝，合位移大小：s＝，方向：tanα＝③ 时间：由 y＝得 t＝（由下落的高度 y 决定）；④ 竖直方向自由落体运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。2. 确定临界状态；用极限分析法把初速度增大或减小，根据平抛轨迹寻找临界状态。3. 确定临界轨迹——在轨迹示意图中寻找出几何关系。解题过程中画出运动轨迹示意图，可以使抽象的物理情境变得直观，也可以使隐藏于问题深处的条件显露无遗，然后根据几何关系列出水平和竖直方向的运动规律解题。二、平抛临界模型1. 球类的临界模型：乒乓球触网、出界问题；排球、网球中的临界问题。2. 斜面上的临界问题：在斜面上平抛离斜面最远距离问题。3. 斜抛中的临界问题：斜抛的最小速度、最大高度、最远射程等问题。注：1. 在抛体运动模型中要充分利用可逆思维进行解题。如：斜抛可以看成两个平抛的对接；2. 速度的分解可以从两个角度考虑：（1）与力垂直的方向和平行的方向；（2）根据运动效果分解。 例题 1 如图所示，水平屋顶高 H＝5 m，围墙高 h＝3.2 m，围墙到房子的水平距离 L＝3 m，围墙外空地宽 x＝10 m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上，g 取 10 m/s2。求：（1）小球离开屋顶时的速度 v0的大小范围；（2）小球落在空地上的最小速度。思路分析：（1）设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初速度为 v01，则小球的水平位移：L＋x＝v01t1小球的竖直位移：H＝解以上两式得v01＝（L＋x）＝13 m/s设小球恰好越过围墙的边缘时的水平初速度为 v02，则此过程中小球的水平位移：L＝v02t2小球的竖直位移H－h＝解以上两式得v02＝5 m/s小球抛出时的速度大小为5 m/s≤v0≤13 m/s（2）小球落在空地上，下落高度一定，落地时的竖直分速度一定，当小球恰好越过围墙的边缘落在空地上时，落地速度最小；竖直方向：＝2gH又有：vmin＝解得：vmin＝m/s...