内容正文:
平抛运动规律的综合应用
(融会课—主题串知综合应用)
综合·融通(二)
平抛运动是最简单的曲线运动,是运动的合成与分解思想的最好应用例证之一。通过本节课的学习,将进一步熟练掌握平抛运动与斜面的综合问题、类平抛运动问题及平抛运动中的临界极值问题。
01
02
03
目
录
主题(一) 平抛运动与斜面的综合问题
主题(二) 类平抛运动问题
主题(三) 平抛运动中的临界极值问题
3
主题(一) 平抛运动与斜面的综合问题
[知能融会通]
平抛运动与斜面结合的两类模型比较
类型 沿着斜面平抛 对着斜面平抛
情境图例 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
如图乙所示,做平抛运动的物体垂直打在斜面上
关联关系 位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角 速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角
处理方法 抓住位移的分解 抓住速度的分解
续表
续表
[例1·沿着斜面平抛] 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=37°,斜坡可以看成一斜面。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)A、B间的距离s。
[答案] (1)3 s (2)75 m
[答案] C
1. 如图所示,在足够长的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,小球从抛出到离斜面最远所用时间为t1,从抛出到落到斜面上所用时间为t2,则t1与t2之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶1 D.1∶3
[题点全练清]
答案:A
答案:C
主题(二) 类平抛运动问题
2.求解方法
(1)常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合外力方向)的匀加速直线运动。
(2)特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度a分解为ax、ay,初速度v0分解为vx、vy,然后分别在x、y方向上列方程求解。
[典例] 如图所示的光滑斜面长为l,宽为b,倾角为θ,一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入,恰好从底端Q点离开斜面,则( )
[答案] C
/方法技巧/
求解类平抛运动问题的关键
(1)对研究对象受力分析,找到合外力的大小、方向,正确求出加速度。例题中,物体受重力、支持力作用,合外力沿斜面向下。
(2)确定是研究速度,还是研究位移。
(3)把握好分解的思想方法,例题中研究位移,把运动分解成沿斜面方向的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动,然后将两个方向的运动用时间t联系起来。
1. A、B两个质点以相同的水平速度v0抛出,
A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜
面运动,落地点为P2,不计阻力,如图所示,
下列对P1、P2在x轴上远近关系的判断,正确的是( )
A.P1较远 B.P2较远
C.P1、P2等远 D.A、B两项都有可能
[题点全练清]
答案:B
2. (多选)如图所示,abcd是倾角为θ的光滑斜面,已知ab∥dc,ad、bc均与ab垂直。在斜面上的a点,将甲球以速度v0沿ab方向入射的同时,在斜面上的b点将乙球由静止释放,则以下判断正确的是( )
A.甲、乙两球不可能在斜面上相遇
B.甲、乙两球一定在斜面上相遇
C.甲、乙两球在斜面上运动的过程中,总是在同一水平线上
D.甲、乙两球在斜面上运动的过程中,在相同时间内速度的改变量总是相同
答案:CD
解析:甲做类平抛运动,乙做初速度为零的匀加速直线运动,乙与甲沿斜面向下方向的运动规律相同,可知甲、乙两球在斜面上运动的过程中,相同时间内沿斜面向下的位移相同,即总是在同一水平线上,若斜面足够长,两球一定会在斜面上相遇,但是斜面不足够长,两球不一定在斜面上相遇,A、B错误,C正确;因为甲、乙两球的加速度相同,则相同时间内速度的变化量相同,D正确。
[知能融会通]
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。
主题(三) 平抛运动中的临界极值问题
(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,这些极值点也往往是临界点。