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平抛运动常考题型及解析
平抛运动的定义及基本公式:
1.平抛运动是指物体仅在重力作用下,由水平初速度开始运动的一种运动方式。
2.平抛运动需要满足以下条件:
a.物体只受重力作用;
b.物体的初速度与重力方向垂直。
3.尽管平抛运动的速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度始终为重力
加速度g,因此平抛运动属于匀变速曲线运动。
4.研究平抛运动的方法:通常可以将平抛运动理解为两个分运动的合成结果:
一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,另一个是竖直方向(沿着
恒力方向)的匀加速直线运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,
又具有等时性。
5、平抛运动的规律
①水平速度:vx=v0,竖直速度:vy=gt
合速度(实际速度)的大小:
物体的合速度v与x轴之间的夹角为:
②水平位移:
竖直位移
合位移(实际位移)的大小:
物体的总位移s与x轴之间的夹角为:
可见,平抛运动的速度方向与位移方向不相同。
而且
但是要记住
6、平抛运动的几个结论
①落地时间由竖直方向分运动决定:
平抛运动常见题型一:直接应用公式解题。
一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,
中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不
同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速
度大小为g,若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使
乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是
此题是对于公式的直接考查,同学们只要找准题中的限定条件直接带入公式求解
就可以了。
具体解题过程如下:
平抛运动常见题型二:利用运动的合成与分解解题。
此类题型一般并不能直接代入公式求解,需要先将速度位移进行分解后再去列方
程。
例:倾斜雪道的长为50m,顶端高为30m,下端经过一小段圆弧过渡后与很
长的水平雪道相接,如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0
=10m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保
留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长
度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求:
(1)运动员落在倾斜雪道上时与飞出点之间的距离;
(2)运动员落到倾斜雪道瞬间沿斜面的速度大小;
此题并不能直接应用公式计算,需要将位移分解为水平位移和竖直位移再进行计
算。
看解答:
感悟与反思:
第一问用常规解法;第二问求运动员落到倾斜雪道瞬间沿斜面的速度大小,分解
时正交系先选择水平和竖直方向,看似老套其实很好,只不过要二次分解,对分
解的要求很高。
平抛运动常见题型三:利用正切值2倍的结论求解。
正切值2倍关系公式:
例:如图所示,从倾角为θ的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计
空气阻力,它落到斜面上B点时所用的时间为()
物体落到斜面上时物体的速度方向与水平方向夹角的正切是θ角正切的2倍,这
样就得到答案是B。
针对平抛运动的问题,首先需要牢记公式,其次要善于分解问题,最后要熟练运
用结论。只有掌握了这三个方面,平抛运动的问题就难以难倒你。
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