寒假帶你先修系列:高中物理平拋運動知識點及常見題型解析

2020-12-10 物理老師老李

寒假到了,很多同學在放鬆之餘還要堅持學習。老李首先給這樣愛學習的同學點個讚,拼搏的青春更精彩哦。為了配合同學們的學習,老李給同學們整理了高中物理必修二先修系列文章,今天先給同學們送上第一節的學習文章:平拋運動學習方法詳解。

首先我們看一下平拋運動的定義及基本公式:

1、定義:平拋運動是指物體只在重力作用下,從水平初速度開始的運動。

2、條件:

a、只受重力:b、初速度與重力垂直.

3、運動性質:儘管其速度大小和方向時刻在改變,但其運動的加速度卻恆為重力加速度g,因而平拋運動是一個勻變速曲線運動。

4、研究平拋運動的方法:通常,可以把平拋運動看作為兩個分運動的合動動:一個是水平方向(垂直於恆力方向)的勻速直線運動,一個是豎直方向(沿著恆力方向)的勻加速直線運動。水平方向和豎直方向的兩個分運動既具有獨立性,又具有等時性.

5、平拋運動的規律

①水平速度:vx=v0,豎直速度:vy=gt

合速度(實際速度)的大小:

物體的合速度v與x軸之間的夾角為:

②水平位移:

豎直位移

合位移(實際位移)的大小:

物體的總位移s與x軸之間的夾角為:

可見,平拋運動的速度方向與位移方向不相同。

而且

但是要記住

6、平拋運動的幾個結論

①落地時間由豎直方向分運動決定:

平拋運動常見題型一:直接應用公式解題。

我們看一下2017年高考全國卷一第18題。

18.一帶有桌球發射機的桌球臺如圖所示。水平臺面的長和寬分別為L1和L2,中間球網高度為h。發射機安裝於臺面左側邊緣的中點,能以不同速率向右側不同方向水平發射桌球,發射點距臺面高度為3h。不計空氣的作用,重力加速度大小為g,若桌球的發射速率v在某範圍內,通過選擇合適的方向,就能使桌球落到球網右側檯面上,則v的最大取值範圍是

此題是對於公式的直接考查,同學們只要找準題中的限定條件直接帶入公式求解就可以了。

具體解題過程如下:

平拋運動常見題型二:利用運動的合成與分解解題。

此類題型一般並不能直接代入公式求解,需要同學們先將速度位移進行分解後再去列方程。我們來看一個例題:

例:傾斜雪道的長為50 m,頂端高為30 m,下端經過一小段圓弧過渡後與很長的水平雪道相接,如圖所示。一滑雪運動員在傾斜雪道的頂端以水平速度v0=10 m/s飛出,在落到傾斜雪道上時,運動員靠改變姿勢進行緩衝使自己只保留沿斜面的分速度而不彈起。除緩衝外運動員可視為質點,過渡軌道光滑,其長度可忽略。設滑雪板與雪道的動摩擦因數μ=0.2,求:

(1)運動員落在傾斜雪道上時與飛出點之間的距離;

(2)運動員落到傾斜雪道瞬間沿斜面的速度大小;

此題並不能直接應用公式計算,需要將位移分解為水平位移和豎直位移再進行計算。

看解答:

感悟與反思:

第一問用常規解法;第二問求運動員落到傾斜雪道瞬間沿斜面的速度大小,分解時正交系先選擇水平和豎直方向,看似老套其實很好,只不過要二次分解,對分解的要求很高。

平拋運動常見題型三:利用正切值2倍的結論求解。

首先跟同學們複習下什麼是正切值2倍關係。

我們看一個例題:

例:如圖所示,從傾角為θ的斜面上A點,以水平速度v0拋出一個小球,不計空氣阻力,它落到斜面上B點時所用的時間為( )

物體落到斜面上時物體的速度方向與水平方向夾角的正切是θ角正切的2倍,這樣就很容易得到答案是B。

總之平拋運動的問題,同學們首先要記住公式,其次要擅長分解,最後要善於利用結論,掌握這三點,平拋的題就難不住你了。

今天的分享就到這裡了,你學會了嗎,同學?

我是物理老師老李,感謝您的閱讀和關注!

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