摘要:斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。
斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。
一:推论
从斜面上某点水平抛出,又落到斜面上的平抛运动的五个规律:
(1)位移方向相同,竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切值。
(2)刚落到侧面时的末速度方向都平行,竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于斜面倾斜角正切值的2倍。
位移偏角相等,则速度偏角也相等。
(3)运动的时间与初速度成正比。t=2v₀tanθ/g
(4)位移与初速度的二次方成正比。s=2v₀²tanθ/gcosθ
(5)当速度与斜面平行时,物体到斜面的距离最远,且从抛出到距斜面最远所用的时间为平抛运动时间的一半。
二:常见模型
例题:如图所示,
某同学对着墙壁练习打乒乓球(视为质点),某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的Q点,取重力加速度大小g=10m/s²,不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为45°,乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为4m/s,则P、Q两点的高度差为(C)A.0.1m
B.0.2m
C.0.4m
D.0.8m
例题:如图所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,
运动员从助滑雪道AB上由静止开始滑下,到达C点后水平飞出,落到滑道上的D点,E是运动轨迹上的某一点,在该点运动员的速度方向与轨道CD平行,设运动员从C到E与从E到D的运动时间分别为t₁、t₂,EF垂直CD,则有关离开C点后的飞行过程(C)
A.一定有t₁=t₂,且CF:FD=1:3
B.若运动员离开C点的速度加倍,则落在斜面上的速度方向夹角变大
C.若运动员离开C点的速度加倍,则落在斜面上的速度方向不变
D.若运动员离开C点的速度加倍,则落在斜面上的距离增加相同的倍数
例题:如图所示,
倾角为θ的斜面固定在水平地面上,一小球从斜面顶端向右水平抛出,初速度为v,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.小球落到斜面上时,速度方向与水平方向的夹角为2θ
B.小球做平抛运动的时间为 2vtanθ/g
C.小球落到斜面上时,速度大小为vtanθ
D.小球做平抛运动的水平位移大小为v²tanθ/2g
例题:如图所示,
半径为R的四分之一圆弧体ABC固定在水平地面上,O为圆心。在圆心O点下方某点处,水平向左抛出一个小球,恰好垂直击中圆弧上的D点,小球可视为质点,D点到水平地面的高度为2R/5,重力加速度为g,则小球抛出的初速度大小是
例题:如图所示,
蜘蛛在地面与竖直墙壁间结网,蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A到地面的距离为1m,已知重力加速度g取10m/s²,空气阻力不计,若蜘蛛从竖直墙上距地面0.6m的C点以水平速度v₀跳出,要到达蛛丝,水平速度v₀至少为例题:如图所示,
一无人机携带救援物资进行救援任务,飞到O点时悬停,以12m/s的水平速度向右弹出物资,物资恰好垂直打在倾角θ=37°斜坡上的A点。不计空气阻力,下列说法正确的是
A.物资落到A点的时间为0.9s
B.物资弹出的位置离落地点的水平距离为19.2m
C.若其他条件不变,弹出位置改为O点的正下方,则物资仍能垂直打在斜坡上
D.若其他条件不变,弹出的初速度减小,则物资落到斜坡上的时间不变
例题:如图所示,
一小球自平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为θ=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g=10m/s²,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)小球水平抛出的初速度v₀是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少?
(3)若斜面顶端高H=7.2m,则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端?
来源:小牛物理