5.4 斜面平抛常见模型

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5.4 斜面平抛常见模型

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斜面平抛常见模型
斜面角度为,小球从斜面顶端以初速度v0水平抛出,斜面足够长,求:
(1)小球在空中的运动时间;
小球落在斜面上位移方向沿斜面向下,正交分解位移,由几何关系可得,即
(2)经过多长时间小球离斜面最远
小球速度方向平行斜面向下时距离斜面最远,由几何关系可得,即
(3)若小球平抛的初速度逐渐增大,则小球与斜面的夹角如何变化
因为小球落在斜面上时位移方向均沿斜面向下,位移方向相同,由速度与水平方向的夹角α的正切值等于位移与水平方向夹角的正切值的二倍,即,可知速度方向相同,即小球与斜面的夹角不变。
(4)小球到斜面的最远距离
将小球的运动分解为沿斜面向下、垂直斜面向下两个方向:
沿斜面向下有,
垂直斜面向下有,
小球沿斜面方向做匀加速直线运动,垂直斜面方向做类坚直上抛运动,当vy减为0,即速度方向平行斜面向下时,距离斜面最远,此时
二. 斜面角度为,小球以初速度v0水平抛出
(1)小球垂直落在斜面上求小球的运动时间;
垂直落在斜面上,速度方向已知,正交分解速度,即
(2)小球以最短位移到达斜面,求小球的运动时间
以最短位移到达斜面时,位移方向垂直斜面,如图,由几何关系可知,即
3.小球沿半圆形轨道边缘A点沿半径AO方向水平抛出,落点为P,已知轨道半径为R,OP与水平方向夹角为,分析:小球能否垂直落在曲面上
若小球垂直落在曲面上,则速度方向沿半径OP方向,速度的反向沿长线过圆心,但是圆心O不是水平分位移的中点,故速度方向不能垂直曲面。

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