云南省石屏高级中学2017-2018学年高中物理人教版必修二假期作业：第3讲　平抛运动规律的应用.docx

第3讲　平抛运动规律的应用【复习目标】　1.深化解决平抛运动的常规方法.2.学会解决平抛运动和斜面、圆弧相结合的问题.3.用分解的思想解决类平抛问题.4.突破平抛运动中的临界问题．一、斜面上的平抛运动1．顺着斜面平抛(如图1)图1方法：分解位移x＝v0ty＝gt2tan θ＝可求得t＝[来源:学科网]2．对着斜面平抛(如图2)图2方法：分解速度vx＝v0vy＝gttan θ＝＝可求得t＝.例1　如图3所示，B点位于斜面底端M点的正上方，并与斜面顶端A点等高且高度为h，在A、B两点分别以速度va和vb沿水平方向抛出两个小球a、b(可视为质点)．若a球落到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N，不计空气阻力，重力加速度为g，则(　)图3A．va＝vbB．va＝vbC．a、b两球同时抛出D．a球比b球提前抛出的时间为(－1)变式训练1　如图4所示，以10 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θ＝30°的斜面上，g取10 m/s2，这段飞行所用的时间为(　)图4A. s B. sC. s D．2 s规律总结　1.平抛运动和斜面相结合的问题，其结合点为：利用斜面的倾角、斜面长度及斜面高度等几何关系，去确定合速度与分速度的夹角关系以及确定合位移与分位移的关系.2.涉及落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系方程．二、圆弧面上的平抛运动　如图5所示，在半圆内的平抛运动，由半径和几何关系制约时间t.图5h＝gt2　R±＝v0t联立两方程可求t.例2　(多选)如图6所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环的最低点，环半径为R.将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出．设重力加速度为g，不计空气阻力，则(　)[来源:Z+xx+k.Com]图6A．当小球的初速度v0＝时，掉到环上时的竖直分速度最大B．当小球的初速度v0时，将撞击到环上的圆弧ac段[来源:Zxxk.Com]C．当v0取适当值，小球可以垂直撞击圆环D．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环规律总结　在竖直半圆内进行平抛时，圆的半径和半圆轨道对平抛运动形成制约．画出轨迹和落点相对圆心的位置，连接圆心和落点，利用几何关系和平抛运动规律求解．三、类平抛运动类平抛运动即受到与初速度垂直的恒力作用的曲线运动．运动性质：匀变速曲线运动．初速度方向：由于惯性保持匀速直线运动．受力方向：做初速度为0的匀加速直线运动．例3　质量为m的飞机以水平初速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力)．今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h，如图7所示，求：图7(1)飞机受到的升力大小；(2)上升至h高度时飞机的速度的大小．变式训练2　在光滑水平面上，一质量m＝1 kg的质点以速度v0＝10 m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向向上的恒力F＝15 N作用，直线OA与x轴成α＝37°角，如图8所示，曲线为质点的轨迹图(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：图8(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点，那么质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标；(2)质点经过P点的速度大小．四、平抛运动的临界问题常对应于球类比赛中擦网、压线等临界情况，注意“恰好、刚能、最远”等字眼，根据这些点把平抛运动轨迹确定下来，把水平位移和竖直位移提炼出来，根据两个方向具有等时性来列方程．例4　一阶梯如图9所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球以水平速度v飞出，g取10 m/s2，欲打在第四台阶上，则v的取值范围是(　)图9A. m/sv≤2 m/sB．2 m/sv≤3.5 m/sC. m/sv m/sD．2 m/sv m/s变式训练3　在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图10所示．P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.图10(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围．规律总结　1.处理平抛运动中的临界问题要抓住两点(1)找出临界状态对应的临界条件；(2)要用分解速度或者分解位移的思想分析平抛运动的临界问题．2．平抛运动临界极值问题的分析方法(1)确定研究对象的运动性质；(2)根据题意确定临界状态；(3)确定临界轨迹，画出轨迹示意图；(4)应用平抛运动的规律结合临界条件列方程求解．题组一　斜面上的平抛运动1．如图11所示，若质点以v0水平抛出，如果要求质点到达斜面的位移最小，求飞行时间为(　)图11A.B.C.D.2．(多选)如图12所示，蜘蛛在地面与竖直墙