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第二课时 抛体运动
根底学问讲解
1、平抛运动
〔1〕定义:将物体以确定的初速度沿程度方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动叫做平抛运动
〔2〕条件:初速度沿程度方向,只有重力重力,初速度不为零
动可分解为程度方向上初速度v0的匀速直线运动与沿斜面对下初速度为零的匀加速运动.
在沿斜面方向上mgsinθ=ma加 a加=gsinθ………①,
程度方向上的位移s=a=v0t……②,
沿斜面对下的位移y=b=½ a加t2……③,
由①②③得v0=a·
说明:运用运动分解的方法来解决曲线运动问题,就是分析好两个分运动,根据分运动的运动性质,选择相宜的运动学公式求解
【例7】排球场总长18m,网高2.25 m,如下图,设对方飞来一球,刚好在3m线正上方被我方运发动后排强攻击回。假设排球被击回的初速度方向是程度的,那么可认为排球被击回时做平抛运动。〔g取10m/s2〕
〔1〕假设击球的高度h=2.5m,球击回的程度速度与底线垂直,球既不能触网又不出底线,那么球被击回的
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程度速度在什么范围内?
〔2〕假设运发动仍从3m线处起跳,起跳高度h满意确定条件时,会出现无论球的程度初速多大都是触网或越界,试求h满意的条件。
【解析】〔1〕球以vl速度被击回,球正好落在底线上,那么t1=,vl=s/t1
将s=12m,h=2.5m代入得v1=;
球以v2速度被击回,球正好触网,t2=,v2=s//t2
将h/=〔-〕m=0.25m,s/=3m代入得v2=。故球被击目的速度范围是<v≤。
〔2〕假设h较小,假设击球速度大,会出界,假设击球速度小那么会融网,临界状况是球刚好从球网上过去,落地时又刚好压底线,那么=,s、s/的数值同〔1〕中的值,h/= h-2.25〔m〕,由此得 h=
故假设h<,无论击球的速度多大,球总是触网或出界。
2、平抛运动与斜面的结合
平抛运动与斜面结合时,一般都给出斜面的倾斜角,而不明确告知平抛运动的速度或位移方向,此时须要根据题中所给的模型进展分析.
〔1〕假设题中只涉及物体经过的一个位置,一般来说都有根据物体在该位置时的速度方向列方程:竖直方向的速度跟程度方向的速度之比等于速度方向的斜率,由这个方程求出平抛运动的时间后,再求解其他的物理量,
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〔2〕假设题中涉及斜面的两个位置,一般来说要根据物体在这两个位置之间的位移方向列出方程:,再由运动时间求出其他量.
在此类问题中,物体离斜面最远的条件是:在垂直与斜面方向上的速度为零,或物体的速度方向平行于斜面.
【例8】如下图,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿程度方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与程度方向的夹角φ满意
φ=sinθ B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ
答案:D
解析:竖直速度与程度速度之比为:tanφ = ,竖直位移与程度位移之比为:tanθ = ,故tanφ =2 tanθ ,D正确。
图5-2-6
【例9】将一个小球以速度v程度抛出,使小球做平抛运动,要使小球可以垂直打到一个斜面上〔如下图〕,斜面与程度方向的夹角为α,那么〔 〕
A、假设保持程度速度v不变,斜面与程度方向的夹角α
越大,小球的飞行时间越长
B、假设保持斜面倾角α不变,程度速度v越大,小球飞
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行的程度间隔 越长
C、假设保持斜面倾角α不变,程度速度v越大,小球飞
行的竖直间隔 越长
D、假设只把小球的抛出点竖直上升,小球仍能垂直打到斜面上
【例10】如下图,A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜
面上,斜面足够长,在释放B球的同时,将A球以某一速度
v0程度抛出,当A球落于斜面上的P点时,B球的位置位于( )
A.P点以下
B.P点以上
C.P点
D.由于v0未知,故无法确定
解析:设A球落到P点的时间为tA,AP的竖直位移为y;B球滑到P点的时间为tB,
BP的竖直位移也为y,那么:tA= ,tB= = >tA(θ为斜倾
角).故B项正确.
答案:B
【例11】(2021·温州模拟)如图6所示,从倾角为θ的斜面上的M点程度抛出一个小球,小球的初速度为v0,最终小球落在斜面上的N点,那么(重力加速度为g) ( )
A.可求M、N之间的间隔
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B.不能求出小球落到N点时速度的大小与方向 图6
C.可求小球到达N点时的