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一轮复习-斜面上的平抛运动常规考法(一)
斜面上的平抛问题
类型1.从斜面上抛出落回斜面
(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
y=gt2
tan θ=
可求得t=.
(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
tan θ=
t=.
例题1:如图所示,一跳台滑雪运动员以6m/s的初速度从倾角为30°的斜坡顶端水平滑出。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则运动员再次落到斜面上时,其落点与坡顶的高度差为( )
A.2.4m
B.3.6m
C.4.8m
D.5.4m
解析:由题意知,运动员做平抛运动,从斜面顶端抛出又落到斜面上,则
根据平抛运动规律又有 ,
联立各式解得
则其落点与坡顶的高度差为 故选A。
练习:1.图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P点以速度v0水平抛出一个小球,落在斜面上的Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为3v0,小球仍落在斜面上,则下列说法正确的是( )
A. 夹角α将变大
B.夹角α不变
C.小球在空中的运动时间不变
D.夹角α将变小
2.如图所示,小球从楼梯上以2m/s的速度水平抛出,所有台阶的高度和宽度均为30cm,g取10m/s2,小球抛出后首先落到的台阶是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
3.如图所示,两个高度相同的斜面,倾角分别为30°和60°小球A、B分别由斜面顶端以相同大小的水平速度v0抛出,若两球均落在斜面上,不计空气阻力,则A、B两球平抛运动过程( )
A. 飞行的时间之比为1:3
B.水平位移大小之比为1:9
C.竖直下落高度之比为1:3
D.落至斜面时速度大小之比为1:3
4.如图所示,在斜面顶端A分别以速度v1、v2、v3水平抛出一相同小球,小球分别落在斜面上的M、N、P点(M、N、P为斜面的四等分点),平抛时间分别为t1、t2、t3。不计空气阻力,则( )
A.
B.
C.小球分别落在斜面上M、N、P点时的速度方向可能不平行
D.若以2v1的速度水平抛出小球,小球将落在斜面底端B点
例题2:如图所示,一束平行光垂直斜面照射,小球从斜面上的O点以初速度沿水平方向抛出,落在斜面上的P点,M是小球离斜面的最远点,N是M在斜面上的投影,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在空中的运动时间
B.小球在斜面上的影子作匀速运动
C.小球在斜面上的投影距离是的3倍
D.小球在斜面上的投影距离等于
解析:A.小球落在斜面上斜面的倾角等于位移的夹角
得 故A错误;
B.将速度分解成平行与垂直斜面方向,平行斜面方向运动是匀加速直线运动,而垂直斜面方向先匀减速直线运动,后匀加速直线运动,可知小球在斜面上的影子作加速运动,故B错误;
C.影子沿斜面做匀加速直线运动,从O到N的时间等于从N到P的时间,由于初速度不为零,则小球在斜面上的投影距离NP不等于ON的3倍,故C错误;
D.影子运动的初速度为v0cosθ,加速度为gsinθ,运动时间
根据匀变速直线运动规律可知 故D正确。
练习:1.2022年2月8日,谷爱凌勇夺北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台金牌.如图是运动员某次训练时的示意图,她从跳台a处沿水平方向飞出,在斜坡b处着陆,如果其在空中运动过程中与斜面间的最大距离为,斜坡与水平方向的夹角为,重力加速度取.则其从a处飞出时的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
2.随着北京冬奥会的临近,滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图运动员从高为h的A点由静止滑下,到达B点后水平飞出,经过时间t落到长直滑道上的C点,不计滑动过程中的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是( )
A.若h加倍,则水平飞出的速度v加倍
B.若h加倍,则在空中运动的时间t加倍
C.若h减半,运动员落到斜面时的速度方向不变
D.若h减半,运动员在空中离斜面的最大距离不变
类型2.顺着斜面(圆弧)平抛斜面倾斜角是“速度”偏向角
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(如图)
处理方法:分解速度.
vx=v0
vy=gt
tan θ==
可求得t=.
例题1:如图所示,小球分别以3v0和v0的速度水平抛出,落到一倾角为的固定斜面上时,其速度方向均与斜面垂直,不计空气阻力,则两小球在空中飞行的水平位移之比为( )
A.1:1
B.3:1
C.9:1
D.1:3
解析:设斜面倾角为,当初速度为v0时,由速度偏角公式可得
解得
在空中飞行的水平位移为
同理可得,当初速度为3v0时,在空中飞行的水平位移为
则两小球在空中飞行的水平位移之比为
练习:1.如图所示,以水平