平抛物体的运动
-------当平抛遇到斜面
斜面上的平抛问题是一种常见的题型,本文通过典型例题的分析,希望能帮助大家突破思维障碍,找到解决办法。
一.物体的起点在斜面外,落点在斜面上
1.求平抛时间
例1.如图1, 以v0=9.8 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30°的斜面上, 求物体的飞行时间?
解: 由图2知,在撞击处:
, ∴s.
2.求平抛初速度
例2.如图3,在倾角为370的斜面底端的正上方H处,平抛一小球,该小球垂直打在斜面上的一点,求小球抛出时的初速度。
解:小球水平位移为,竖直位移为
由图3可知,,
又, 解之得:.
点评:以上两题都要从速度关系入手,根据合速度和分速度的方向(角度)和大小关系进行求解。而例2中还要结合几何知识,找出水平位移和竖直位移间的关系,才能解出最终结果。
3.求平抛物体的落点
例3.如图4,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v0水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的( )
A.b与c之间某一点 B.c点
C.c与d之间某一点 D.d点
解:当水平速度变为2v0时,如果作过b点的直线be,小球将落在c的正下方的直线上一点,连接O点和e点的曲线,和斜面相交于bc间的一点,故A对.
点评:此题的关键是要构造出水平面be,再根据从同一高度平抛出去的物体,其水平射程与初速度成正比的规律求解.
二、物体的起点和落点均在斜面上
此类问题的特点是物体的位移与水平方向的夹角即为斜面的倾角。一般要从位移关系入手,根据位移中分运动和合运动的大小和方向(角度)关系进行求解。[来源:学_科_网Z_X_X_K]
1.求平抛初速度及时间
例4.如图5,倾角为的斜面顶端,水平抛出一钢球,落到斜面底端,已知抛出点到落点间斜边长为L,求抛出的初速度及时间?
解:钢球下落高度:,∴飞行时间t=,
水平飞行距离 ,初速度v0==cos
2.求平抛末速度及位移大小
例5.如图6,从倾角为θ的斜面上的A点,以初速度v0,沿水平方向抛出一个小球,落在斜面上B点。求:小球落到B点的速度及A、B间的距离.
解:(1)设小球从A到B时间为t,得,,
由数学关系知,∴.
小球落到B点的速度=,与v0间夹角.[来源:学科网ZXXK]
A、B间的距离为:s==. |