蔣唯毅 湖北省武漢市武鋼第三中學(xué)
如圖1所示,其為球體做出平拋運動的軌跡,通過測量,得知AE與EB之間的水平距離為EF=DB=0.4m,高度差為=0.35m,試將球體拋出的初速大小與拋出位置的坐標求出。
圖1
解析:作平拋運動的球體,在水平方向上做出勻速直線運動,根據(jù)已知條件EF=DB,可以得知球體經(jīng)過AE與EB的具體時間必定相同,而在豎直方向上做出自由落體運動,便可以獲得進而解出:t=0.1s,而。由于E點為A與B兩點之間的中心,因此可以得知:-gt=2 m/s,結(jié)合公式,則可以得知從拋出位置到A點的時間是=0.2s。所以,拋出位置的坐標是
評析:平拋運動的軌跡實則為一條拋物線,已經(jīng)知道拋物線上的任一段,結(jié)合水平與豎直方向的運動特點,以及勻加速直線的運動性質(zhì),便可以將水平初速度與拋出的具體位置求出,而針對其它物理量的計算自然能夠順利求出[1]。
在傾角是37°的斜面當中,由A點通過6m/s的初速度水平將一個小型球體拋出,球體降落到B點。那么,請試著求出球體剛觸碰到斜面時的速度偏向角,及其AB兩點之間相隔的距離與球體在空中運動所消耗的具體時間。
解析:設(shè)球體降落到B點的時候,其速度偏轉(zhuǎn)角是a,運動時間是t,通過速度偏向角的正切與位移偏向角正切的兩倍相等,則可以獲得:,因此不過由于tan37°(h是球體的豎直位移,s是球體的其水平位移)和已知條件結(jié)合在一起,便可以解出:t=0.9s,A、B兩點之間相隔的距離為:
評析:在對平拋物體運動進行處理的過程中,因為速度偏向的與位移偏向正切的兩倍相等,而且最終速度的反向延長線與球體,剛好在相同時間經(jīng)過水平位移的中心,所以,只要將此類特點加以合理運用,那么必定能夠順利解決相關(guān)問題。
在空中相同位置,沿著水平方向?qū)蓚€小型球體在同一時間拋出,球體的初速度大小各自是初速度方向相反,請問兩個球體速度之間的夾角呈90°時需要經(jīng)過多少時間?
解析:兩物體在一樣的位置反方向做出平拋運動,降落一樣的豎直高度,所使用的時間也必定一樣,因此,在任何時間段二者都處在相同高度。設(shè)兩個小型球體拋出以后速度之間的夾角呈90°時,需要經(jīng)過的時間為t,和豎直方向的夾角各自是對兩個小型球體分別創(chuàng)建了速度矢量直角三角形,,由于°,所以根據(jù),則可以解得:
評析:因為平拋運動是在豎直方向上做出自由落體運動,所以,經(jīng)過同一豎直高度必然需要使用一樣的時間,利用速度矢量圖象,則可以將二者之間關(guān)系加以確定,進而采用矢量三角形法便能夠順利將問題解出。
如圖2所示,由高是H 的A點位置平拋一個物體,其水平射程是2s,在A點位置正上方,距離地面高度是2H 的B點位置通過相同方向平拋另外一個物體,其水平射程是s,兩個物體的實際軌跡在相同豎直平面當中,并且均是從相同屏M 的頂端經(jīng)過,請將屏的高度h求出。
圖2
解析:按照兩個物體拋出的高度與水平射程,則能夠?qū)⒏鱾€物體的初速度關(guān)系加以確定,即因此可以得出:兩個物體都會經(jīng)過屏M的頂端,也就是以不一樣的水平初速度,經(jīng)過同一水平射程,因為兩個物體降落的高度有所差異,所以使用時間也會不同,設(shè)屏的高度為h,距離拋射位置的水平距離是d。因此,則可以獲得:對進而解出:
評析:針對這一問題,可以將平拋運動分解成:水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動。在整個解題過程中,可以根據(jù)兩個平拋運動物體有著同一水平位移這一特點進行,這種解題方式相對較為簡便且容易理解。
在目前的高中階段,我們在學(xué)習(xí)物理知識的過程中,會遇到非常多關(guān)于平拋運動的問題。因此,想要將這一知識點進行更加全面的理解與掌握,那么就一定要在老師的正確引導(dǎo)下,先掌握其所具備的基本特點以及相關(guān)規(guī)律,通過這種方式,便會在解答平拋運動問題時感到更加容易。與此同時,我們在整個學(xué)習(xí)過程中,還應(yīng)當注重對平拋特點與規(guī)律進行總結(jié),只有這樣,才能夠使自身的解題能力得到進一步提升。