斜面上平抛运动的探讨
平抛运动中的典型问题
tan y gt
x 2v0
分解速度: 水平:vx=v0 竖直:vy=gt
v0
α
θ
v
θ vy
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v0 y x
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【例1】如图所示,在与水平方向成37°角
的斜坡上的A点,以10m/s的速度水平抛出
一个小球,求落在斜坡上的B点与A点的距
可算出(ABC ).
A.轰炸机的飞行高度 B.轰炸机的飞行速度 C.炸弹的飞行时间 D.炸弹投出时的动能
审题设疑
1、审题中的关键着眼点在哪里?
2、通过什么办法找出各量之间的 关系,列方程求解?
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数字媒体资源库ຫໍສະໝຸດ Hxv0H-h=12vyt x=v0t, vv0y=ta1n θ x=tahn θ vy=返g回t 目录
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典型问题二 平抛运动的临界问题
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【例6】如图,排球场总长18m,设网的高度为2m,运动员 站在离网3m远的线上正对网前竖直跳起把球水平击出 .(g=10m/s2). (1)设击球点的高度为2.5m,问球被水平击出时的速度在 什么范围内才能使球既不触网也不出界? (2)若击球点的高度小于某个值,那么无论球被水平击出 的速度多大,球不是触网就是出界,试求此高度?
B.小球的抛出点距斜面的竖直高度约是 15 m
C.若将小球以水平速度 v0′=5 m/s 向右抛出, 它一定落在 AB 的中点 P 的上方
D.若将小球以水平速度 v0′=5 m/s 向右抛出, 它一定落在 AB 的中点 P 处
平抛运动的推论及与斜面结合问题(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)
到斜面上
速度方向
vy=gt
θ 与 v0、t 的关系:
vx v0
tan θ= =
vy gt
分解位移,构建位移三角形
θ 与 v0、t 的关系:
运动情形
题干信息
vx v0
tan θ= =
vy 分析方法
gt
分解速度,构建速度三角形
分解位移,构建位移三角形
从空中水平抛出垂直落
从斜面水平抛出又落到
到斜面上
斜面上
这些极值点也往往是临界点。
2.求解平抛运动临界问题的一般思路
(1)找出临界状态对应的临界条件。
(2)分解速度或位移。
(3)若有必要,画出临界轨迹。
37°= ,
03
平抛运动的临界问题
1.临界点的确定
(1)若题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点。
(2)若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程中存在着
“起止点”,而这些“起止点”往往就是临界点。
(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,
C. a 的水平速度比 b 的小
D. b 的初速度比 c 的大
4.做平抛(或类平抛)运动的物体,设其位移偏向角为α,速度偏向角
为θ,则在任意时刻、任意位置有tanθ=2tanα。
证明:
v x v0
v y gt
x v0 t
1
y
gt 2
2
O
vy
gt
tan
vx
v0
1 2
gt
y 2
第五章 抛体运动
5.4.2平抛运动的推论
例析平抛运动与斜面的组合问题
例析平抛运动与斜面的组合问题许文将平抛运动与斜面组合是一种常见的深化平抛运动的构题方式。
这类组合问题往往通过斜面的一些隐含条件,能很好地考查同学们对平抛运动规律的理解与运用。
下面通过实例剖析平抛运动与斜面组合的几种经典构题方式,探究各种组合问题的命题规律,总结求解问题的分析方法。
一、起点在斜面外、落点在斜面上的平抛起点在斜面外、落点在斜面上的平抛运动问题往往会给出做平拋运动的物体落在斜面上的速度方向与斜面的夹角或物体落在斜面上的位置。
斜面往往会隐含着物体做平抛运动末速度的方向、平抛运动的水平位移与竖直位移间的关系。
通常根据斜面的倾角,由几何关系、三角函数等数学知识找出相关的隐含条件,才能使问题得以顺利求解。
例1如图1所示,斜面倾角为θ,位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出,小球到达斜面时运动的时间为t,重力加速度为g。
则下列说法中正确的是()。
点评本题中斜面约束了小球的平抛运动,斜面的倾角隐含着小球做平抛运动的末速度方向、水平位移与竖直位移间的关系。
通过相关的数学知识找出这种隐含条件是分析求解这类问题的关键。
例2如图2所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速度为v0的平抛运动,恰好落在b点。
若小球的平抛初速度变为v,落点位于c点,则()。
A.v0B.√2v0C.2v0D.v>3v0例3如图4所示,倾角为θ的斜面上有A、B、C三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的D点,现测得AB:BC:CD=5:3:1,则()。
A.从A、B、C三处抛出的三个小球的运动时间之比为1:2:3B.从A、B、C三处抛出的三个小球落在斜面上时的速度与初速度间的夹角之比为1:1:1C.从A、B、C三处抛出的三个小球的初速度大小之比为3:2:1D.从A、B、C三处抛出的三个小球的运动轨迹可能在空中相交解析因为AB:BC:CD=5:3:1,所以从A、B、C三处抛出的三个小球做平抛运动的位移大小之比为点评本题中三个小球的运动均为同一斜面上的平抛运动,上述求解过程中充分利用了斜面上平抛运动的几个二级结论,即运动时间t∞v0,合位移s∞v0,末速度与初速度方向间夹角a与斜面倾角θ之间满足tan a=2tanθ,实现了快速求解问题的目标。
与斜面有关的平抛运动
与斜面有关的平抛运动与斜面有关的平抛运动,包括两种情况:(1)物体从空中抛出落在斜面上;(2)物体从斜面上抛出落在斜面上.在解答该类问题时,除要运用平抛运动的位移和速度规律外,还要充分利用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度的关系,从而使问题得到顺利解决.两种情况的特点及分析方法对比如下:方法内容斜面飞行时间总结分解速度水平方向:v x=v0竖直方向:v y=gt合速度:v=v x2+v y2特点:tan θ=v xv y=v0gtt=v0g tan θ分解速度,构建速度三角形分解位移水平方向:x=v0t竖直方向:y=12gt2合位移:s=x2+y2特点:tan θ=yx=gt2v0t=2v0tan θg分解位移,构建位移三角形【例1】如图所示,以9.8 m/s的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的固定斜面上,这段飞行所用的时间为(不计空气阻力,g取9.8 m/s2)()A.23s B.223s , C. 3 s D.2 s【例2】如图所示,AB为固定斜面倾角为30°,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点.求:(空气阻力不计,重力加速度为g)(1)A、B间的距离及小球在空中飞行的时间;(2)从抛出开始,经过多长时间小球与斜面间的距离最大?最大距离为多大?【例3】如图所示,B 为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O 的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A 点以速度v 0平抛,恰好沿B 点的切线方向进入圆轨道.已知重力加速度为g ,则A 、B 之间的水平距离为( )A.v 20tan αgB.2v 20tan αgC.v 20g tan αD.2v 20g tan α【例4】如图所示,在倾角为37°的斜面上从A 点以6 m/s 的初速度水平抛出一个小球,小球落在B 点,求:(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力)(1)A 、B 两点间的距离和小球在空中飞行的时间;(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值.【例5】如图所示,一个小球从高h =10 m 处以水平速度v 0=10 m/s 抛出,撞在倾角θ=45°的斜面上的P 点,已知AC =5 m .g =10 m/s 2,不计空气阻力,求:(1)P 、C 之间的距离;(2)小球撞击P 点时速度的大小和方向.课后作业1.如图所示,位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落到了倾角为30°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打在斜面上,则v1、v2之比为()A.1∶2B.2∶1 C.3∶2 D.2∶32.如图所示,斜面与水平面之间的夹角为45°,在斜面底端A点正上方高度为10 m处的O 点,以5 m/s的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,不计空气阻力,这段飞行所用的时间为(g取10 m/s2)()A.2 s B. 2 s C.1 s D.0.5 s3.如图所示,一个倾角为37°的斜面固定在水平面上,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3 m/s水平抛出,经过一段时间后,小球垂直打在斜面P点处.(小球可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),则()A.小球击中斜面时的速度大小为5 m/sB.小球击中斜面时的速度大小为4 m/sC.小球做平抛运动的水平位移是1.6 mD.小球做平抛运动的竖直位移是1 m4.将一小球以水平速度v0=10 m/s从O点向右抛出,经 3 s小球恰好垂直落到斜面上的A点,不计空气阻力,g=10 m/s2,B点是小球做自由落体运动在斜面上的落点,如图所示,下列判断正确的是()A.斜面的倾角是60°B.小球的抛出点距斜面的竖直高度约是15 mC.若将小球以水平速度v0′=5 m/s向右抛出,它一定落在AB的中点P的上方D.若将小球以水平速度v0′=5 m/s向右抛出,它一定落在AB的中点P处5.如图所示,在斜面顶端先后水平抛出同一小球,第一次小球落到斜面中点,第二次小球落到斜面底端,从抛出到落至斜面上(忽略空气阻力)( )A.两次小球运动时间之比t 1∶t 2=1∶2B.两次小球运动时间之比t 1∶t 2=1∶2C.两次小球抛出时初速度之比v 01∶v 02=1∶2D.两次小球抛出时初速度之比v 01∶v 02=1∶46.如图所示,从斜面上的A 点以速度v 0水平抛出一个物体,飞行一段时间后,落到斜面上的B 点,已知AB =75 m ,α=37°,不计空气阻力,g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,下列说法正确的是( )A.物体的位移大小为60 mB.物体飞行的时间为6 sC.物体的初速度v 0大小为20 m/sD.物体在B 点的速度大小为30 m/s7.如图所示,可视为质点的小球,位于半径为3m 半圆柱体左端点A 的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B 点.过B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则初速度为(不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2)( )A.553 m/sB.4 3 m/sC.3 5 m/sD.152m/s8.如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的固定斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h =0.8 m ,不计空气阻力,g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求: (1)小球水平抛出的初速度大小v 0; (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x .与斜面有关的平抛运动参考答案【例1】【答案】 C【解析】 如图所示,把末速度分解成水平方向的分速度v 0和竖直方向的分速度v y ,则有:tan 30°=v 0v y ,v y =gt ,联立得:t=v 0g tan 30°=3v 0g= 3 s ,故C 正确. 【例2】【答案】 (1)4v 0 23g 23v 03g (2)3v 03g 3v 0 212g【解析】 (1)设飞行时间为t ,则有:水平方向位移l AB cos 30°=v 0t 竖直方向位移l AB sin 30°=12gt 2解得:t =2v 0g tan 30°=23v 03g ,l AB =4v 023g .(2)方法二(结合斜抛运动分解)如图所示,把初速度v 0、重力加速度g 都分解成沿斜面和垂直斜面的两个分量.在垂直斜面方向上,小球做的是以v 0y 为初速度、g y 为加速度的“竖直上抛”运动.小球到达离斜面最远处时,速度v y =0, 由v y =v 0y -g y t ′可得:t ′=v 0y g y =v 0sin 30°g cos 30°=v 0g tan 30°=3v 03g小球离斜面的最大距离y =v 0y22g y =v 0 2sin 2 30°2g cos 30°=3v 0 212g.【例3】【答案】 A【解析】 如图所示,对在B 点时的速度进行分解,小球运动的时间t =v y g =v 0tan αg,则A 、B 间的水平距离x =v 0t =v 20tan αg,故A 正确,B 、C 、D 错误.【例4】【答案】 (1)6.75 m 0.9 s (2)32【解析】 (1)如图所示,小球落到B 点时位移与初速度的夹角为37°,设运动时间为t . 则tan 37°=h x =12gt 2v 0t =56t又因为tan 37°=34,解得:t =0.9 s所以x =v 0t =5.4 m则A 、B 两点间的距离l =xcos 37°=6.75 m(2)设小球落到B 点时速度方向和水平方向的夹角为α,则tan α=v y v 0=gt v 0=32.【例5】【答案】 (1)5 2 m (2)10 2 m/s 方向垂直于斜面向下 【解析】 (1)设P 、C 之间的距离为L ,根据平抛运动规律有: AC +L cos θ=v 0t ,h -L sin θ=12gt 2联立解得:L =5 2 m ,t =1 s.(2)小球撞击P 点时的水平速度v 0=10 m/s 竖直速度v y =gt =10 m/s所以小球撞击P 点时速度的大小v =v 02+v y 2=10 2 m/s设小球撞击P 点时的速度方向与水平方向的夹角为α,则tan α=v yv 0=1 解得:α=45°故小球撞击P 点时速度方向垂直于斜面向下.课后作业1.【答案】C【解析】球A 做平抛运动,根据分位移公式,有x =v 1t ,y =12gt 2,又tan 30°=yx ,联立解得v 1=32gt ;小球B 恰好垂直打到斜面上,则有tan 30°=v 2v y =v 2gt ,则得v 2=33gt ,可得v 1∶v 2=3∶2,故C 正确,A 、B 、D 错误. 2.【答案】C【解析】设小球撞到斜面AB 中的一点D 上,则小球的水平运动的时间与竖直下落的时间相等,设飞行时间为t ,则根据几何关系可得v 0t =10 m -12gt 2,代入数据解得t =1 s ,故选项C正确. 3.【答案】 A【解析】 P 点小球的速度方向与斜面垂直,则有:tan 37°=v 0v y ,解得:v y =v 0tan 37°=334 m/s=4 m/s ,小球击中斜面时的速度大小为:v =v 20+v 2y =32+42 m/s =5 m/s ,A 正确,B 错误;小球运动的时间:t =v y g =410 s =0.4 s ,可知水平位移:x =v 0t =3×0.4 m =1.2 m ,竖直位移:y =12gt 2=12×10×0.42 m =0.8 m ,C 、D 错误.4.【答案】 C【解析】 设斜面倾角为θ,对小球在A 点的速度进行分解有tan θ=v 0gt,解得θ=30°,A 错误;小球距过A 点水平面的距离为h =12gt 2=15 m ,所以小球的抛出点距斜面的竖直高度一定大于15 m ,B 错误;若小球的初速度为v 0′=5 m/s ,过A 点做水平面,小球落到水平面的水平位移是小球以初速度v 0=10 m/s 抛出时的一半,延长小球运动的轨迹线,可知小球应该落在P 、A 之间,C 正确,D 错误。
研究平抛运动实验(共6篇)
研究平抛运动实验(共6篇)以下是网友分享的关于研究平抛运动实验的资料6篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
《实验:研究平抛运动》教案篇1实验:研究平抛运动描绘平抛运动的轨迹【方案一】平抛运动演示仪一、实验目的1.用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。
2.从实验轨迹求平抛物体的初速度。
二、实验器材斜槽,铁架台,木板,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的卡片,刻度尺,重锤线。
三、实验原理平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
让小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系。
测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据重力加速度g的数值、利用公式y=gt2/2 求出小球飞行时间t,再利用公式x=vt ,求出小球做平抛运动的初速度。
四、实验步骤1、安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好。
2、调整木板:用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。
然后把重垂线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。
3、确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O,O即为坐标原点。
4.描绘运动轨迹:使小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下,可记录小球平抛轨迹上的一系列位置。
5、计算初速度:取下白纸,以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。
用公式x=v0t和y=gt2/2计算出小球的初速度v0,最后计算出v0的平均值,并将有关数据记入表格内。
五、注意事项1、保证斜槽末端的切线水平。
2、方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,并使小球的运动靠近图板但不接触。
平抛运动的基本规律和与斜面曲面相结合问题(解析版)
平抛运动的基本规律和与斜面曲面相结合问题特训目标特训内容目标1平抛运动基本规律(1T -4T )目标2平抛运动与斜面相结合的问题(5T -8T )目标3平抛运动与圆面相结合的问题(9T -12T )目标4平抛运动与任意曲面相结合的问题(13T -16T )【特训典例】一、平抛运动基本规律1如图,正在平直公路行驶的汽车紧急刹车,位于车厢前端、离地高度分别为H ≈3.2m 、h ≈2.4m 的两件物品,因没有固定而散落到路面,相距L ≈1m 。
由此估算刹车时的车速最接近()A.40km /hB.50km /hC.70km /hD.90km/h【答案】A【详解】汽车紧急刹车后物品做平抛运动,平抛初速度等于汽车碰撞瞬间的行驶速度,设为v 。
对于物品A ,水平方向上,有x A =vt 1竖直方式上,有h =12gt 21对于物品B ,水平方向上,有x B =vt 2竖直方式上,有H =12gt 22根据题图分析可知L =x B -x A 解得汽车的行驶速度v =9.33m/s =33.6km/h所以刹车时的车速最接近40km/h 故选A 。
2如图所示,空间有一底面处于水平地面上的长方体框架ABCD -A 1B 1C 1D 1,已知:AB :AD :AA 1=1:1:2,从顶点A 沿不同方向平抛小球(可视为质点)。
关于小球的运动,则()A.所有小球单位时间内的速率变化量均相同B.落在平面A 1B 1C 1D 1上的小球,末动能都相等C.所有击中线段CC 1的小球,击中CC 1中点处的小球末动能最小D.当运动轨迹与线段AC 1相交时,在交点处的速度偏转角均为60°【答案】C【详解】A .所有小球都是做平抛运动,只受重力,加速度为重力加速度g ,所有小球单位时间内的速度变化率相同,故A 错误;B .所有落在平面A 1B 1C 1D 1上的小球,下落高度相同,由t =2h g可知下落时间相同,而落到C 1点的小球水平位移最大,所以落到C 1点的小球的抛出初速度v 0最大,所以落到C 1点的小球的末速度最大,即落到C 1点的小球的末动能最大,故B 错误;C .所有击中线段CC 1的小球水平位移相同,设为x ,击中线段CC 1某点的小球的位移偏转角为θ,那么下落到该点的高度h 为h =x tan θ又由平抛规律和动能定理有h =12gt 2;x =v 0t ;mgh =E k -12mv 20联立上式得E k =mgx tan θ+14tan θ可知当tan θ=12时,E k 有最小值,再结合题目的几何关系知该点应为线段CC 1的中点,故C 正确;D .当运动轨迹与线段AC 1相交时,所有小球的位移偏转角相同,其正切值为tan θ=1再根据平抛推论知,所有小球速度偏转角相同,其正切值为tan ∂=2tan θ=2由此可知在交点处的速度偏转角均不为60°,故D 错误;故选C 。
好题精析:与斜面结合的平抛运动的问题
两个平抛模型 :取相同的高度
h平位移变为原来2倍
跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用
滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速
后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆
,这项运动极为壮观.设一位运动员由a
h
点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如
x
图所示.测得a、b间距离L=40 m,山坡倾
角 θ = 30° , 山 坡 可 以 看 成 一 个 斜 面 . 试 计算:
(1)运动t 员起2 s跳后他在空中从a到b飞行的时
间. (2)运动员在a点的起跳速度大小.(不计空
已知位移的大小和方向 方法:分解位移 (2)水平方向做匀速直线运动
Lcos vt v 10 3 m/s
气阻力,g取10 m/s2)
如图所示,从倾角为θ的斜面上某点
先后将同一小球以不同的初速度水平
抛出,小球均落在斜面上.当抛出的
v0
x
位移方 分解
h 向确定 位移
速度为v1时,小球到达斜面时速度方
向与斜面的夹角为α1;当抛出速度为
vy
v2时,小球到达斜面时速度方向与斜
面的夹角为α2,则( C )
与速度v 分解 方向有关 速度
A.当v1>v2时,α1>α2 B.当v1>v2时,α1<α2 C.无论v1、v2关系如何,均有α1=α2
好题精析:与斜面结合 的平抛运动的问题
2020/8/18
斜面上有P、R、S、T四个点,如图 所示,PR=RS=ST,从P点正上方 的Q点以速度v水平抛出一个物体, 物体落于R点,若从Q点以速度2v水 平抛出一个物体,不计空气阻力,
则物体落在斜面上的( A )
A.R与S间的某一点 B.S点 C.S与T间某一点 D.T点
8与斜面结合的平抛问题
与斜面结合的平抛运动问题考点规律分析与斜面结合的平抛运动常见的两类情况(1)顺着斜面抛:如图甲所示,物体从斜面上某一点水平抛出以后又重新落在斜面上,此时平抛运动物体的合位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角。
结论有:①到达斜面的速度方向与斜面夹角恒定;②到达斜面的水平位移和竖直位移的关系:tanθ=yx=12gt2v0t=gt2v0;③运动时间t=2v0tanθg。
(2)对着斜面抛:如图乙所示,做平抛运动的物体垂直打在斜面上,此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角。
结论有:①速度方向与斜面垂直;②水平分速度与竖直分速度的关系:tanθ=v0v y=v0gt;③运动时间t=v0g tanθ。
例题讲解女子跳台滑雪如图所示,运动员踏着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动非常惊险。
设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0=20 m/s,落点在斜坡上的B点,斜坡倾角θ取37°,斜坡可以看成一斜面。
(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)运动员在空中飞行的时间t ; (2)A 、B 间的距离s 。
[规范解答] (1)运动员由A 点到B 点做平抛运动,水平方向的位移x =v 0t ,竖直方向的位移y =12gt 2,又yx =tan37°,联立以上三式得t =2v 0tan37°g =3 s 。
(2)由题意知sin37°=y s =12gt 2s , 得A 、B 间的距离s =gt 22sin37°=75 m 。
[完美答案] (1)3 s (2)75 m物体从斜面平抛后又落到斜面上,则其位移大小为抛出点与落点之间的距离,位移的偏角为斜面的倾角α,且tan α=\f(y,x )。
当速度平行于斜面时,物体离斜面最远。
举一反三作业1.如图所示,以9.8 m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g 取9.8 m/s 2,不计空气阻力)( )A.23s B.223sC. 3 s D.2 s答案C解析如图所示,把末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分速度v y,则有tan30°=v0vy ,又v y=gt,解两式得t=v yg=3v0g= 3 s,故C正确。
平抛运动规律的应用之多体平抛运动问题与斜面上的平抛运动问题-高考物理一轮复习热点专题突破
突破14 平抛运动规律的应用之多体平抛运动问题与斜面上的平抛运动问题一、多体平抛运动问题1.多体平抛运动问题是指多个物体在同一竖直平面内平抛时所涉及的问题。
2.三类常见的多体平抛运动(1)若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出,则两物体始终在同一高度,二者间距只取决于两物体的水平分运动。
(2)若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同,二者间距由两物体的水平分运动和竖直高度差决定。
(3)若两物体从同一点先后抛出,两物体竖直高度差随时间均匀增大,二者间距取决于两物体的水平分运动和竖直分运动。
3. 解题技巧(1)物体做平抛运动的时间由物体被抛出点的高度决定,而物体的水平位移由物体被抛出点的高度和物体的初速度共同决定。
(2)两条平抛运动轨迹的交点是两物体的可能相遇处,两物体要在此处相遇,必须同时到达此处。
【典例1】如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( ).A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】BD【典例2】如图所示,A 、B 两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t 在空中相遇。
若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为( )A .tB .22tC.2tD.4t 【答案】C 【解析】设两球间的水平距离为L ,第一次抛出的速度分别为v 1、v 2,由于小球抛出后在水平方向上做匀速直线运动,则从抛出到相遇经过的时间t =v1+v2L,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则从抛出到相遇经过的时间为t ′=2(v1+v2L =2t,C 项正确。
【跟踪短训】1. 如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O 分别以初速度v 1、v 2水平抛出,落在地面上的位置分别是A 、B ,O ′是O 在地面上的竖直投影,且O ′A ∶AB =1∶3。
第16讲 斜面上的平抛运动模型及类平抛运动模型(解析版)
第16讲 斜面上的平抛运动模型及类平抛运动模型一.知识总结斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。
1.从斜面上某点水平抛出,又落到斜面上的平抛运动的五个规律(推论) (1)位移方向相同,竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切值。
(2)刚落到侧面时的末速度方向都平行,竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于斜面倾斜角正切值的2倍。
(3)运动的时间与初速度成正比⎝ ⎛⎭⎪⎫t =2v 0tan θg 。
(4)位移与初速度的二次方成正比⎝ ⎛⎭⎪⎫s =2v 20tan θg cos θ。
(5)当速度与斜面平行时,物体到斜面的距离最远,且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半。
2.常见的模型模型方法分解速度,构建速度三角形,找到斜面倾角θ与速度方向的关系 分解速度,构建速度的矢量三角形分解位移,构建位移三角形,隐含条件:斜面倾角θ等于位移与水平方向的夹角基本 规律水平:v x =v 0竖直:v y =gt 合速度:v =v 2x +v 2y水平:v x =v 0 竖直:v y =gt 合速度:v =v 2x +v 2y水平:x =v 0t 竖直:y =12gt 2 合位移: s =x 2+y 2方向:tanθ=v xv y方向:tanθ=v yv x方向:tanθ=yx运动时间由tanθ=v0v y=v0gt得t=v0g tanθ由tanθ=v yv0=gtv0得t=v0tanθg由tanθ=yx=gt2v0得t=2v0tanθg3.类平抛运动模型(1)模型特点:物体受到的合力恒定,初速度与恒力垂直,这样的运动叫类平抛运动。
如果物体只在重力场中做类平抛运动,则叫重力场中的类平抛运动。
学好这类模型,可为电场中或复合场中的类平抛运动打基础。
(2).类平抛运动与平抛运动的区别做平抛运动的物体初速度水平,物体只受与初速度垂直的竖直向下的重力,a=g;做类平抛运动的物体初速度不一定水平,但物体所受合力与初速度的方向垂直且为恒力,a=F合m。
斜面上平抛运动问题
斜面上的平抛运动问题一、情景描述:如果物体是从斜面上平抛的,若以斜面为参考系,平抛运动有垂直(远离)斜面和平行斜面两个方向的运动效果,如果题目要求讨论相对斜面的运动情况,如求解离斜面的最远距离等,往往沿垂直斜面和平行斜面两个方向进行分解,这种分解方法初速度、加速度都需要分解,难度较大,但解题过程会直观简便。
平抛运动中的“两个重要结论”是解题的关键,一是速度偏向角α,二是位移偏向角β,画出平抛运动的示意图,抓住这两个角之间的联系,即tan α=2tan β,如果物体落到斜面上,则位移偏向角β和斜面倾角θ相等,此时由斜面的几何关系即可顺利解题。
推论Ⅰ:做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末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tan θ=2tan φ。
证明:如右图所示,由平抛运动规律得tan θ=v y v x =gt v 0, tan φ=y 0x 0=12·gt 2v 0t =gt 2v 0, 所以tan θ=2tan φ。
推论Ⅱ:做平抛(或类平抛)运动的物体,任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。
证明:如右图所示,tan φ=y 0x 0tan θ=2tan φ=y 0x 0/2即末状态速度方向的反向延长线与x 轴的交点B 必为此时水平位移的中点。
注意:(1)在平抛运动过程中,位移矢量与速度矢量永远不会共线。
(2)它们与水平方向的夹角关系为tan θ=2tan φ,但不能误认为θ=2φ。
【典例精析】:如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上, 物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A .tan φ=sin θB .tan φ=cos θC .tan φ=tan θD .tan φ=2tan θ[解析]竖直速度与水平速度之比为:tan φ=gt v 0,竖直位移与水平位移之比为:tan θ=gt 22v 0t,故tan φ=2tan θ, D 正确。
斜面上平抛
斜面上平抛在中学物理中,平抛运动是曲线运动的一种典型物理模型,是高考的重要内容,如去年上海卷第30题,江苏卷第14题,北京卷第22题,全国1卷第18题,重庆卷第24题等,其中北京及全国卷考的就是斜面上平抛问题。
通常研究平抛运动时,是将平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来研究,但对“斜面类”平抛,若从斜面的倾角和初末速度的倾角入手,即抓住“斜面倾角的正切”、“速度倾角的正切”,比常规分解会显得更加快捷。
一平抛运动中关于位移和速度倾角的几个重要推论第一,位移倾角的正切。
如图1所示,平抛运动中关于位移和速度倾角有以下几个重要推论:二典型应用举例例1,先以初速度v1水平抛出一小球落到倾角为θ的斜面上的A点,此时速度与斜面间的夹角为α1;再以较大的初速度v2抛出另一小球落到斜面上的B点,此时速度与斜面间的夹角为a2。
则下列说法正确的是()。
A.a1>a2 B.a1<a2C.a1=α2 D.a1与a2的大小关系不确定解析:由图2可知,在A点,速度与水平方向的夹角为θ+a1,由“推论3”得tan(θ+a1)=2tanθ即a1是一个只与θ有关的物理量,与初速度无关,选C。
例2,如图3所示,AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落在B 点。
求:(1)AB间的距离;(2)物体在空间飞行的时间;(3)从抛出开始,经多长时间小球与斜面间的距离最大。
解析:(1)(2)两问的解答方法与例3相同,第(3)问,资料采用的方法是把平抛运动分解为沿斜面与垂直于斜面两个方向分解,则当物体沿垂直于斜面方向速度为零时,与斜面距离最大。
此方法虽然思路简单,但对于斜抛都不要求的教材来说较难。
笔者认为,根据几何关系,当抛体与斜面距离最远时,速度的方向与斜面AB平行,更简洁明了。
且由“推论2”直接得到抛体离斜面最远时的飞行时间t=v0tan30°/g。
拓展:(1)物体从A运动到B,飞行时间tAB可由“推论1”得tAB=2 v0 tan30°/g,即tAB=2t,表明达到最大位移所用的时间恰好为飞行总时间的一半(把平抛运动分解为沿斜面与垂直于斜面两个方向分解时,也容易得到这一结论)。
【问题】斜面上平抛运动问题
【关键字】问题斜面上的平抛运动问题一、情景描述:如果物体是从斜面上平抛的,若以斜面为参考系,平抛运动有笔直(远离)斜面和平行斜面两个方向的运动效果,如果题目要求讨论相对斜面的运动情况,如求解离斜面的最远距离等,往往沿笔直斜面和平行斜面两个方向进行分解,这种分解方法初速度、加速度都需要分解,难度较大,但解题过程会直观简便。
平抛运动中的“两个重要结论”是解题的关键,一是速度偏向角α,二是位移偏向角β,画出平抛运动的示意图,抓住这两个角之间的联系,即tanα=2tanβ,如果物体落到斜面上,则位移偏向角β和斜面倾角θ相等,此时由斜面的几何关系即可顺利解题。
推论Ⅰ:做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末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tanθ=2tanφ。
证明:如右图所示,由平抛运动规律得tanθ==,tanφ==·=,所以tanθ=2tanφ。
推论Ⅱ:做平抛(或类平抛)运动的物体,任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。
证明:如右图所示,tanφ=tanθ=2tanφ=即末状态速度方向的反向延长线与x轴的交点B必为此时水平位移的中点。
注意:(1)在平抛运动过程中,位移矢量与速度矢量永远不会共线。
(2)它们与水平方向的夹角关系为tanθ=2tanφ,但不能误认为θ=2φ。
【典例精析】:如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθC.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ[解析]竖直速度与水平速度之比为:tanφ=,竖直位移与水平位移之比为:tanθ=,故tanφ=2tanθ, D正确。
(注意:只要落点在斜面上,该结论与初速度大小无关)关于物体在斜面上运动,若选取鞋面为参照物时,我们可以更具所需将速度沿加速度方向和笔直于加速度方向分解、将加速度沿速度方向和笔直于速度方向分解或者两者同时进行分解从而进行有效阶梯【典例精析】:如右图所示,足够长斜面OA的倾角为θ,固定在水平地面上,现从顶点O以速度v0平抛一小球,不计空气阻力,重力加速度为g,求小球在飞行过程中经过多长时间离斜面最远?最远距离是多少?解法一:常规分解方法(不分解加速度)当小球的速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大。
高一物理:与斜面(曲面)结合的平抛运动
与斜面(曲面)结合的平抛运动题型一顺着斜面平抛宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P 点,沿水平方向以初速度0v 抛出一个小球,测得小球经时间t 落到斜坡另一点Q 上,斜坡的倾角为α,已知该星球的半径为R ,引力常量为G ,球的体积公式是34π3V R 。
求:(1)该星球表面的重力加速度g ;(2)该星球的密度;(3)该星球的第一宇宙速度。
【解题技巧提炼】(1)落到斜面上,已知位移方向沿斜面向下(如图)处理方法:分解位移.x =v 0ty =12gt 2tan θ=y x可求得t =2v 0tan θg.(2)物体离斜面距离最大,已知速度方向沿斜面向下(如图)处理方法:分解速度v x=v0,v y=gttanθ=v yv0.t=v0tanθg从斜面上某点水平抛出,又落到斜面上的平抛运动的五个规律(推论)(1)位移方向相同,竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切值。
(2)刚落到侧面时的末速度方向都平行,竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于斜面倾斜角正切值的2倍。
(3(4(5)当速度与斜面平行时,物体到斜面的距离最远,且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半。
题型二对着斜面平抛如图所示,倾角为37°的斜面长l=1.9m,在斜面底端正上方的O点将一小球以v0=3m/s的速度水平抛出,与此同时由静止释放斜面顶端的滑块,经过一段时间后,小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。
(小球和滑块均可视为质点,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:(1)抛出点O离斜面底端的高度;(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
【解题技巧提炼】垂直撞在斜面上,已知速度方向垂直斜面向下(如图)处理方法:分解速度.v x =v 0v y =gttan θ=v x v y =v 0gt可求得t =v 0g tan θ.题型三与圆弧面有关的平抛运动(多选)如图所示为一半球形的坑,其中坑边缘两点M 、N 与圆心等高且在同一竖直面内。
(一)科学思维系列——落点在斜面上的平抛运动
核心素养提升微课堂(一)科学思维系列——落点在斜面上的平抛运动1.顺着斜面抛:如右图所示,物体从斜面上某一点水平抛出以后又重新落在斜面上,此时平抛运动物体的合位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角.结论有:(1)速度方向与斜面夹角恒定;(2)水平位移和竖直位移的关系:tan θ=yx=12gt2v0t=gt2v0;(3)运动时间t=2v0tan θg.2.对着斜面抛:如右图所示,做平抛运动的物体垂直打在斜面上,此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角.结论有:(1)速度方向与斜面垂直;(2)水平分速度与竖直分速度的关系:tan θ=v0v y=v0gt;(3)运动时间t=v0g tan θ.3.平抛运动的关键词转化:【典例1】如图所示,滑雪运动员以20 m/s的水平速度从一山坡飞出,问经过多长时间又落到斜坡上?已知斜坡与水平面成45°角,取g=10 m/s2.【解析】将位移分解,x=v0t,y=12gt2.故tan 45°=yx=12gt2v0t=gt2v0.将v0=20 m/s代入上式得t=4 s【答案】 4 s[拓展]滑雪运动员落到斜坡上时,求滑雪运动员运动的位移,落到斜坡上时速度的大小和方向与v0夹角的正切值.解析:水平方向上由x=v0t得x=80 m.竖直方向上由y=12gt2得y=80 m.故滑雪运动员沿斜坡运动的合位移为80 2 m,约等于113 m.竖直方向上由v y=gt得v y=40 m/s.落到斜坡上时,以水平速度和竖直速度为邻边作平行四边形如图所示,解得v合=v2x+v2y=202+402m/s=20 5 m/s.设合速度方向与水平方向的夹角为α,则tan α=v y v x=4020=2,答案:20 5 m/s 2【典例2】 [2019·四川成都九校高一下期中联考]如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一枚炸弹,并垂直击中山坡上的目标A .已知A 点高度为h ,重力加速度为g ,不计空气阻力,则轰炸机的飞行速度为( )A.12ghB.2gh 2C.ghD.2gh 【解析】设炸弹离开轰炸机后在空中运动的时间为t ,山坡倾角为θ,击中目标时速度为v ′,由平抛运动规律有v ′sin θ=v ,v ′cos θ=gt .因为炸弹垂直击中山坡上的目标A ,可得htan θ=v t ,联立解得v =gh ,故C 正确.【答案】 C【易错分析】 本题炸弹离开轰炸机后做初速度为v 的平抛运动,最终垂直击中山坡上的目标,则hv t =tan θ,本题学生可能由于不能从题给条件“垂直击中山坡上的目标A ”提取有效信息,造成错解.变式训练1[2019·郑州检测](多选)从同一点沿水平方向抛出的A 、B 两个小球能落在同一个斜面上,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,则小球初速度 v A 、v B 的关系和运动时间t A 、t B 的关系分别是( )A .v A >vB B .v A <v BC .t A >t BD .t A <t B解析:A 小球下落的高度小于B 小球下落的高度,所以根据y =12gt 2知t =2yg ,故t A <t B ,C 错误,D 正确;根据x =v t 知,B 的水平位移较小,时间较长,则水平初速度较小,故v A >v B ,A 正确、B 错误.答案:AD变式训练2 [2018·全国卷Ⅲ]在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v 和v2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( )A .2倍B .4倍C .6倍D .8倍解析:如图所示,可知:x =v t ,x ·tan θ=12gt 2则x =2tan θg ·v 2,即x ∝v 2甲、乙两球抛出速度为v 和v2,则相应水平位移之比为4:1, 由相似三角形知,下落高度之比也为4:1,由自由落体运动规律得,落在斜面上竖直方向速度之比为2:1,则可得落至斜面时速率之比为2:1.答案:A变式训练3[2019·浙江温州九校联考]如图所示,倾角θ=30°的斜面AB,在斜面顶端B向左水平抛出小球1,同时在底端A正上方与B点等高度处C水平向右抛出小球2,小球1、2同时落在P点,P 点为斜边AB的中点,则()A.小球2一定垂直撞在斜面上B.小球1、2的初速度可以不相等C.小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30°D.改变小球1的初速度,小球1落在斜面上的速度方向都平行解析:两个小球同时做平抛运动,又同时落在P点,说明运动时间相同,水平位移大小相等,由x=v0t,知初速度相等,小球1落在斜面上时,有tan θ=12gt2v0t=gt2v0,小球2落在斜面上的速度与竖直方向的夹角的正切值tan α=v0gt=12tan θ,故α≠θ,所以小球2没有垂直撞在斜面上,故A、B错误;小球1落在P点时速度与水平方向的夹角正切值tan β=gt v=2tan θ=233<3,则有β<60°,则小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为β-θ<60°-30°=30°,所以小球1落在P点时与斜面的夹角小于30°,故C错误;根据tan β=2tan θ知,改变小球1的初速度,小球1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同,相互平行,故D正确.答案:D。
专题十二:物体在斜面上平抛模型的分析与拓展
专题十二:平抛物体与到斜面的分析与拓展平抛物体与到斜面模型是高考中的热点与难点,对此类问题同学们要灵活运用运动的独立性原理,充分挖掘分速度,分位移及斜面倾角等隐含条件,使问题得到快速解决。
一、物体的起点在斜面外,落点在斜面上1.求平抛时间如图1,以v0=9.8 m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,求物体的飞行时间?2.求平抛初速度如图3,在倾角为37°的斜面底端的正上方H处,平抛一小球,该小球垂直打在斜面上的一点,求小球抛出时的初速度。
3.求平抛物体的落点如图4,斜面上有a、b、c、d 四个点,ab=bc=cd。
从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上b点。
若小球从O点以速度2v0水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的( A )A.b与c之间某一点 B.c点 C.c与d之间某一点 D.d点二、物体的起点和落点均在斜面上如右图模型:Array(1)小球从抛出到落至斜面上B点所经历的时间?(2)AB两点间距L为多大?(3)小球落至斜面上B点的速度V B为多大?V B与水平方向的夹角为多大?(4)小球从抛出经多长时间与斜面距离最大?最大距离为多大?(5)小球在斜面上的第一次撞击B点与第二次的撞击点C间距离多大?(不计能量损失)1.跳台滑雪是勇敢者的运动。
它是利用山势特别建造的跳台所进行的。
运动员着专用滑雪板,不带雪仗在助滑路上获得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆。
这项运动极为壮观。
如图6-67所示,设一位运动员由a 点沿水平方向跃起,到b 点着陆时,测得ab 间距离l =40m ,山坡倾角θ=30°。
试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间。
(不计空气阻力,g 取10m/s 2)2.如图所示,一高度为h =0.2 m 的水平面在A 点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v 0=5 m/s 的速度在平面上向右运动.求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g =10 m/s 2).某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则sin h =v 0t +21g sin θ·t 2,由此可求得落地的时间t .问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由,并求出你认为正确的结果.3:如图所示,AB 为斜面,BC 为水平面,从A 点以水平初速度v 向右抛出一小球,其落点与A 的水平距离为s 1;从A 点以水平初速度2v 向右抛出一小球,共落点与A 的水平距离为s 2,不计空气阻力,则s 1:s 2可能为( )A .1:2B .1:3C .1:4D .1:5 4.如图5-10所示,一光滑斜面与竖直方向成α角,一小球有两种方式释放;第一种方式在A 点以速度0v 平抛落至B 点;第二种方式是在A 点松手后沿斜面自由下滑,求:(1)AB 的长度多大?(2)两种方式到B点,平抛的运动时间为1t ,下滑的时间为2t ,21/t t 等于多少?(3)两种方式到B 点的水平分速度之比x x v v 21/和竖直分速度y y v v 21/各是多少?5.一固定的斜面倾角为θ,一物体从斜面上的A点平抛并落到斜面上的B点,试证明物体落在B点的速度与斜而的夹角为定值.抛出,小球均落在斜面上,当抛出的速度为v1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1;当抛出速度为v2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2,则()Array A.当v1>v2时,α1>α2B.当v1>v2时,α1<α2C.无论v1、v2关系如何,均有α1=α2D.α1、α2的关系与斜面倾角θ有关8.如图所示,斜面上有a、b、c、d 四个点,ab=bc=cd,点,若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是()A.小球可能落在d点与c点之间B.小球一定落在c点C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同。
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斜面上平抛运动的探讨
作者:马洪斌李兴
来源:《理科考试研究·高中》2013年第06期
平抛运动是高中物理中的重要内容,教学过程中经常会遇到发生在斜面上的平抛运动.笔
者发现,对于这类问题,许多学生往往浅尝辄止,导致一些错误认识长期得不到纠正.本文就
相关问题进行详细探讨.
例题如图1所示,从倾角为θ的斜面上的O点以速度v0平抛一个小球,最终落在斜面上的A点.求:(1)小球从抛出开始计时经多长时间落到A点?位移的大小|OA|为多少?(2)小球经多长时间距离斜面最远?最远距离是多大?(3)若以小球轨迹上距斜面最远点为分界点,将其轨迹分为两部分,两部分长度相等么?是否关于该点对称?(4)斜面足够长,改变v0的大小重新平抛,试证明末速度方向与斜面之间的夹角为定值,与v0的大小无关.
二、距离斜面最远的条件
如图3所示,采用正交分解法将小球所受重力mg与初速度v0分别沿垂直于斜面和平行于斜面方向分别分解,根据力的独立作用原理知,F2只改变v2的大小,F1只改变v1的大小和方向,F1、v1和运动时间共同决定小球离开斜面距离的大小.所以当v1减小到零时,小球离开斜面的距离最远,此时只有v2,即当小球的速度方向与斜面平行时距离斜面最远.。