斜面平抛及其衍生问题的讨论和应用
2015-09-12李庆国
物理教学探讨 2015年8期
关键词:时间
李庆国



摘 要:平抛运动是高中物理一个重要的知识点,是运动合成与分解的一个典型应用。从教学实际看,学生对一般平抛问题掌握较好,但对斜面平抛问题感到比较棘手。本文对与斜面平抛相关的主要问题进行分析,并在此基础上讨论由此衍生出的其他问题并给出一般性的结论,以期对教师的教与学生的学有一些帮助。
关键词:斜面平抛;时间;斜面夹角;动能
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)8-0047-3
题 如图1所示,斜面倾角为α,在斜面上的A点以速度v0水平抛出一小球,小球落于斜面上的B点,不计空气阻力。与此相关的问题通常有下列几个:
方法2:如图3所示,令x轴平行于斜面建立平面直角坐标系,将初速度v0和重力G进行正交分解。则由运动的分解可知:小球在平行于斜面方向做初速度为v0cosα、加速度为gsinα的匀加速直线运动。小球在垂直于斜面方向做初速度为v0sinα、加速度为gcosα的匀减速直线运动(此方向上的运动类似于竖直上抛运动)。由运动的对称性可知, 在y方向上,小球从离开斜面到再回到斜面的时间
问题二:小球抛出后经多长时间离斜面距离最远?最远距离为多大?
方法1:小球在运动过程中,速度方向先是背离斜面,则小球离斜面越来越远。一段时间后,小球速度方向将指向斜面,则小球离斜面越来越近。故当小球速度方向与斜面平行时,小球离斜面最远。将此时速度v如图4分解,可知vy=v0tanα,而由平抛运动知识可知,vy=gt,则由两式结合可得:图4 速度分解
方法2:按图3方法处理,可知x方向的分运动不会导致物体离开斜面,故当y方向上的速度减为零时,小球离斜面最远。……
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