2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點專題突破 專題15 平拋運動規(guī)律的應(yīng)用之臨界問題學(xué)案.doc
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突破15 平拋運動規(guī)律的應(yīng)用之臨界問題 平拋運動受到某種條件的限制時就構(gòu)成了平拋運動的臨界問題，其限制條件一般有水平位移和豎直高度兩種。求解這類問題的關(guān)鍵是確定臨界軌跡，當(dāng)受水平位移限制時，其臨界軌跡為自拋出點到水平位移端點的一條拋物線；當(dāng)受豎直高度限制時，其臨界軌跡為自拋出點到豎直高度端點的一條拋物線。確定軌跡后再結(jié)合平拋運動的規(guī)律即可求解。 審題技巧 1.有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點。 2.若題目中有“取值范圍”、“多長時間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程中存在著“起止點”，而這些起止點往往就是臨界點。 3.若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值，這些極值點也往往是臨界點。 解題技巧 1. 分析平拋運動中的臨界問題時一般運用極限分析的方法，即把要求的物理量設(shè)定為極大或極小，讓臨界問題突現(xiàn)出來，找到產(chǎn)生臨界的條件。 2. 求解平拋運動中的臨界問題的關(guān)鍵 (1)確定臨界狀態(tài)．確定臨界狀態(tài)一般用極限法分析，即把平拋運動的初速度增大或減小，使臨界狀態(tài)呈現(xiàn)出來． (2)確定臨界狀態(tài)的運動軌跡，并畫出軌跡示意圖．畫示意圖可以使抽象的物理情景變得直觀，更可以使有些隱藏于問題深處的條件暴露出來． 【典例1】在某次乒乓球比賽中，乒乓球先后兩次落臺后恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，過網(wǎng)時的速度方向均垂直于球網(wǎng)，把兩次落臺的乒乓球看成完全相同的兩個球，球1和球2，如圖所示，不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自起跳到最高點的過程中，下列說法正確的是( ) A．起跳時，球1的重力功率等于球2的重力功率 B．球1的速度變化率小于球2的速度變化率 C．球1的飛行時間大于球2的飛行時間 D．過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度 【答案】 AD 【解析】 乒乓球起跳后到最高點的過程，其逆過程可看成平拋運動。重力的瞬時功率等于重力乘以豎直方向的速度，兩球起跳后能到達(dá)的最大高度相同，由v2＝2gh得，起跳時豎直方向分速度大小相等，所以兩球起跳時重力功率大小相等，A正確；速度變化率即加速度，兩球在空中的加速度都等于重力加速度，所以兩球的速度變化率相等，B錯誤；由h＝gt2可得兩球飛行時間相同，C錯誤；由題圖可知，球1的水平位移較大，由x＝vt可知，運動時間相同，則球1的水平速度較大，D正確。 【典例2】 如圖所示，排球場總長為18 m，設(shè)球網(wǎng)高度為2 m，運動員站在網(wǎng)前3 m處正對球網(wǎng)跳起將球水平擊出，球大小不計，取重力加速度g＝10 m/s2。 (1)若擊球高度為2.5 m，為使球既不觸網(wǎng)又不出界，求水平擊球的速度范圍； (2)當(dāng)擊球點的高度為何值時，無論水平擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是出界？ 【答案】 (1)3 m/s下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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