内容正文:
人教版物理必修二
第五章 抛体运动
第四节 抛体运动的规律(2)
平抛运动习题课
平抛运动的规律
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
速度的大小方向:
合位移大小:
合位移的方向:
飞行时间:
水平射程:
落地速度:
1.顺着斜面平抛
(1)落到斜面上,已知位移方向沿斜面向下
处理方法:分解位移.x=v0t
与斜面有关的平抛运动
(2)物体离斜面距离最大,已知速度方向沿斜面向下
处理方法:分解速度
vx=v0,vy=gt
2.对着斜面平抛
垂直撞在斜面上,已知速度方向垂直斜面向下
处理方法:分解速度.
vx=v0
vy=gt
1.(2018·全国卷Ⅲ·17)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和 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,可知:x=vt,
则vy=gt=2tan θ·v
解析:运动员在竖直方向做
自由落体运动,有
2.如图所示,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0 s落到斜坡上的A点.已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员的质量m=50 kg.不计空气阻力(sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g取10 m/s2).求:
(1)A点与O点的距离L;
(2)运动员离开O点时的速度大小.
解析:设运动员离开O点时的速度大小为v0,运动员在水平方向做匀速直线运动,
即x=Lcos 37°=v0t,
3.如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正方向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹.不计空气阻力,下列说法正确的是
A.a和b的初速度大小之比为 ∶1
B.a和b在空中运动的时间之比为2∶1
C.a和c在空中运动的时间之比为 ∶1
D.a和c的初速度大小之比为2∶1
√
4. 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,都落在了倾角为30°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打到斜面上,则v1、v2之比为
A.1∶1 B.2∶1
C.3∶2 D.2∶3
√
由④⑥得:v1∶v2=3∶2,所以C正确.
解析 小球A、B下落高度相同,则两小球从飞出到落在C点用时相同,均设为t,对A球:
联立①②③得:v1= ④
x=v1t ①
y= gt2 ②
又tan 30°= ③
小球B恰好垂直打到斜面上则有 tan30°= ⑤
则得:v2= ⑥
5.(顺着斜面抛)如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上.若不计空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则A和B两小球的运动时间之比为
A.16∶9 B.9∶16
C.3∶4 D.4∶3
√
1.落点在圆弧面上的三种常见情景
(1)如图甲所示,小球从半圆弧左边沿平抛,落到半圆内的不同位置.由半径和几何关系制
与圆弧面有关的平抛运动
2.与圆弧面有关的平抛运动,题中常出现一个圆心角,通过这个圆心角,就可找出速度的方向及水平位移和竖直位移的大小,再用平抛运动的规律列方程求解.
(2)如图乙所示,小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道,此时半径OB垂直于速度方向,圆心角α与速度的偏向角相等.
(3)如图丙所示,小球恰好
从圆柱体Q点沿切线飞过,此时半径OQ垂直于速度方向,圆心角θ与速度的偏向角相等.
6.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平面内.现甲、乙两位同学分别站在M、N两点,同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑中同一点Q,已知∠MOQ=60°,忽略空气阻力.则下列说法中正确的是
A.两球抛出的速率之比为1∶
B.若仅增大v1,则两球将在落入坑中之前相撞
C.两球的初速度无论怎样变化,只要落在
坑中的同一点,两球抛出的速率之和不变
D.若仅从M点水平抛出小球,改变小球抛
出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中
√
解析: 由于两球抛出的高度相等,则运动时间相等,x1=v1t,x2=v2t,由几何关系可知x2=3x1,所以两球抛出的速率之比为1∶3,故A错误;
由2R=(v1+v2)t可知,若仅增大v1,时间减小,所以两球将在落入坑中之前相撞,故B正确;
要使两小球落在坑中的同一点,必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径,即(v1+v2)t=2R,落点不同,竖直方向位移就不同,t也不同,所以两球抛出的速度之和不是定值,故C错误;
由平抛