《2023年浙江省高三物理高考复习专题知识点模型精讲精练第16讲斜面上的平抛运动模型及类平抛运动模型(含详解).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年浙江省高三物理高考复习专题知识点模型精讲精练第16讲斜面上的平抛运动模型及类平抛运动模型(含详解).pdf(21页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第 16讲 斜 面 上 的 平 抛 运 动 模 型 及 类 平 抛 运 动 模 型 知 识 总 结 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。1.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(推 论)(1)位 移 方 向 相 同,竖 直 位 移
2、 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。(2uotan(3)运 动 的 时 间 与 初 速 度 成 正 比 卜=一(2岫 响(4)位 移 与 初 速 度 的 二 次 方 成 正 比(,=百 嬴(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。2.常 见
3、 的 模 型 模 型,./i兼 百 落;物/1沏 元;从 斜 面 顶 点:i水 平 抛 出 且 i卜 落 在 斜 而 上。/7.:y方 法 分 解 速 度,构 建 速 度 三 角 形,找 到 斜 面 倾 角。与 速 度 方 向 的 关 系 分 解 速 度,构 建 速 度 的 矢 量 三 角 形 分 解 位 移,构 建 位 移 三 角 形,隐 含 条 件:斜 面 倾 角。等 于 位 移 与 水 平 方 向 的 夹 角 基 本 规 律 水 平:vx=Vo竖 直:Vy=gt合 速 度:水 平:Vx=V()竖 直:Vy=gt合 速 度:水 平:X=vot竖 直:y=2gt2合 位 移:v=yJvx+V
4、 yV x方 向:tan。=稔 v=yVxvjV y方 向:tanO=Vxs=yx2+y2方 向:tan。=x运 动 时 间 V()伙)由 tan。=Vy=gt得 t=gtan。马 SL由 tan。=z?0=uo otan.得 f=g由 tan。=x=2vo20()tan8得,=g3.类 平 抛 运 动 模 型(1)模 型 特 点:物 体 受 到 的 合 力 恒 定,初 速 度 与 恒 力 垂 直,这 样 的 运 动 叫 类 平 抛 运 动。如 果 物 体 只 在 重 力 场 中 做 类 平 抛 运 动,则 叫 重 力 场 中 的 类 平 抛 运 动。学 好 这 类 模 型,可 为 电 场 中
5、 或 复 合 场 中 的 类 平 抛 运 动 打 基 础。(2).类 平 抛 运 动 与 平 抛 运 动 的 区 别 做 平 抛 运 动 的 物 体 初 速 度 水 平,物 体 只 受 与 初 速 度 垂 直 的 竖 直 向 下 的 重 力,a=g;凡 做 类 平 抛 运 动 的 物 体 初 速 度 不 一 定 水 平,但 物 体 所 受 合 力 与 初 速 度 的 方 向 垂 直 且 为 恒 力,a=了。(3)求 解 方 法(1)常 规 分 解 法:将 类 平 抛 运 动 分 解 为 沿 初 速 度 方 向 的 匀 速 直 线 运 动 和 垂 直 于 初 速 度 方 向(即 沿 合 力 方
6、向)的 匀 加 速 直 线 运 动。(2)特 殊 分 解 法:对 于 有 些 问 题,可 以 过 抛 出 点 建 立 适 当 的 直 角 坐 标 系,将 加 速 度 a 分 解 为&、a”初 速 度 的 分 解 为 匕、吁,然 后 分 别 在 x、y 方 向 上 列 方 程 求 解。(4)求 解 类 平 抛 运 动 问 题 的 关 键(1)对 研 究 对 象 受 力 分 析,找 到 物 体 所 受 合 力 的 大 小、方 向,正 确 求 出 加 速 度。(2)确 定 是 研 究 速 度,还 是 研 究 位 移。(3)把 握 好 分 解 的 思 想 方 法,例 题 中 研 究 位 移,把 运 动
7、 分 解 成 沿 斜 面 的 匀 加 速 直 线 运 动 和 水 平 方 向 的 匀 速 直 线 运 动,然 后 将 两 个 方 向 的 运 动 用 时 间 才 联 系 起 来。二.例 题 精 讲 题 型 一:分 解 速 度 例 1.如 图 所 示,以 10m/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 6=30的 斜 面 上,g MX 10m/s2,这 段 飞 行 所 用 的 时 间 为()V2 2V3B.-s3A.C.V3s D.2s3题 型 二:分 解 位 移 例 2.如 图 所 示,小 球 以 vo正 对 倾 角 为。的 斜
8、 面 水 平 抛 出,若 小 球 到 达 斜 面 的 位 移 最 小,则 飞 行 时 间 t为(重 力 加 速 度 为 g)()votanO B.2votanO9C 为 D 20 gtanO gtanO题 型 三:分 解 速 度 与 分 解 位 移 相 结 合 例 3.如 图 所 示,小 球 由 倾 角 为 45的 斜 坡 底 端 P 点 正 上 方 某 一 位 置 Q 处 自 由 下 落,下 落 至 P 点 的 时 间 为 ti,若 小 球 从 同 一 点 Q 处 以 速 度 vo水 平 向 左 抛 出,恰 好 垂 直 撞 在 斜 坡 上,运 动 时 间 为 t2,)2 B.V3:1 C.1
9、:V2 D.1:V3题 型 四:类 平 抛 运 动 例(多 选)4.如 图 所 示,一 光 滑 宽 阔 的 斜 面,倾 角 为。,高 为 h.现 有 一 小 球 在 A 处 以 水 平 速 度 vo射 出,最 后 从 B 处 离 开 斜 面,下 面 说 法 中 正 确 的 是()B.小 球 的 加 速 度 为 gsin。小 球 的 运 动 轨 迹 为 抛 物 线 C.小 球 到 达 B 点 的 时 的 速 度 为、2g4D.小 球 到 达 B 点 时 小 球 的 水 平 位 移 为 上 sinO题 型 五:空 气 阻 力 不 能 忽 略 的 曲 线 运 动例(多 选)5.如 图(a),在 跳
10、台 滑 雪 比 赛 中,运 动 员 在 空 中 滑 翔 时 身 体 的 姿 态 会 影 响 下 落 的 速 度 和 滑 翔 的 距 离。某 运 动 员 先 后 两 次 从 同 一 跳 台 起 跳,每 次 都 从 离 开 跳 台 开 始 计 时,用 v 表 示 他 在 竖 直 方 向 的 速 度,其 v-t图 象 如 图(b)所 示,ti和 t2是 他 落 在 倾 斜 雪 道 上 的 时 刻。则()的 小 B.第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 水 平 方 向 上 的 位 移 比 第 一 次 的 大 C.第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 竖 直 方 向 上 的 平 均 加 速 度 比 第 一
11、次 的 大 D.竖 直 方 向 速 度 大 小 为 vi时,第 二 次 滑 翔 在 竖 直 方 向 上 所 受 阻 力 比 第 一 次 的 大 三.举 一 反 三,巩 固 练 习 如 图 所 示,将 一 个 小 球 从 A 点 以 速 度 vi水 平 抛 出,小 球 垂 直 落 在 倾 角 为。的 斜 面 上 P 点,若 将 小 球 抛 出 点 移 到 图 中 的 B 点 速 度 v2以 水 平 抛 出 后 小 球 垂 直 落 在 斜 面 上 的 Q 点(图 中 未 标 出),下 B 列 说 法 正 确 的 是(A.Q 点 在 斜 面 上 P 点 下 方 B.Q 点 在 斜 面 上 可 能 与
12、 P 点 重 合 C.水 平 初 速 度 V2一 定 大 于 VID.两 次 小 球 落 在 斜 面 上 动 能 可 能 相 等 1.如 图 所 示,长 木 板 A B 倾 斜 放 置,板 面 与 水 平 方 向 的 夹 角 为 仇 在 板 的 A 端 上 方 P 点 处,以 大 小 为 vo的 水 平 初 速 度 向 右 抛 出 一 个 小 球,结 果 小 球 恰 好 能 垂 直 打 在 板 面 上。现 让 板 绕 A 端 顺 时 针 转 过 一 个 角 度 到 图 上 虚 线 的 位 置,要 让 球 从 P 点 水 平 抛 出 后 仍 能 垂 直 打 在 板 面 上,则 水 平 位 移 x
13、 及 抛 出 的 水 平 速 度 v(不 计 空 气 阻 力)()BC.x 变 大,v 等 于 VO D.x 变 化 不 确 定,v 小 于 V02.如 图 所 示,某 同 学 将 一 乒 乓 球 水 平 抛 出,乒 乓 球 以 5.0m/s的 速 度 垂 直 打 在 斜 面 上,之 后 乒 乓 球 以 4.0m/s的 速 度 垂 直 斜 面 弹 回,已 知 乒 乓 球 与 斜 面 相 互 作 用 的 时 间 为 0.2s,则 乒 乓 球 与 斜 面 作 用 过 程 中,乒 乓 球 的 加 速 度 为()B.5.0m/s2,方 向 垂 直 斜 面 向 上 C.45m/s2,方 向 垂 直 斜
14、面 向 下 D.45m/s2,方 向 垂 直 斜 面 向 上 3.如 图 所 示,质 量 为 m 的 小 球 以 vo正 对 倾 角 为 0 的 斜 面 水 平 抛 出,若 小 球 到 达 斜 面 的 位 移 最 小,则 小 球 落 到 斜 面 时 重 力 的 瞬 时 功 率 为(重 力 加 速 度 为 g)()4.如 图 所 示,从 倾 角 为 e 斜 面 足 够 长 的 顶 点 A,先 后 将 同 一 小 球 以 不 同 的 初 速 度 水 平 向 右 抛 出,第 一 次 初 速 度 为 VI,球 落 到 斜 面 上 前 一 瞬 间 的 速 度 方 向 与 斜 面 的 夹 角 为 四,第
15、二 次 初 速 度 为 V2,球 落 在 斜 面 上 前 一 瞬 间 的 速 度 方 向 与 斜 面 间 的 夹 角 为 a2,则()A(A.aiQ2 viv2 B.ai viV2 D.ai=a2 vjV25.将 一 挡 板 倾 斜 地 固 定 在 水 平 面 上,倾 角。=37,如 图.现 有 质 量 为 m 的 小 球 由 挡 板 上 方 的 A点 以 初 速 度 vo水 平 向 右 抛 出,不 计 空 气 阻 力,经 过 Is恰 好 垂 直 落 在 挡 板 上 的 B 点,取 g=10m/s2,求:(1)初 速 度 vo的 大 小;(2)A、B 两 点 的 高 度 差 与 水 平 间 距
16、 之 比.如 图 所 示,阁 楼 横 截 面 为 等 腰 直 角 三 角 形 ABC,屋 顶 距 水 平 楼 面 高 度 为 H,从 屋 顶 正 下 方 距 离 阁 楼 地 面 某 一 高 处 向 横 截 面 内 水 平 抛 出 一 小 球,重 力 加 速 度 为 g(1)若 小 球 距 离 地 面 h 处 抛 出,求 不 碰 屋 面 运 动 的 时 间 是 多 少?(2)若 小 球 能 落 在 A 处,求 小 球 抛 出 位 置 的 最 大 高 度?7.跑 酷(Pakour)是 时 下 风 靡 全 球 的 时 尚 极 限 运 动,一 跑 酷 运 动 员 在 一 次 训 练 中 的 运 动 可
17、 简 化 为 以 下 运 动:运 动 员 首 先 在 平 直 高 台 上 以 4m/s2的 加 速 度 从 静 止 开 始 匀 加 速 运 动,运 动 8 m 的 位 移 后,在 距 地 面 高 为 5 m 的 高 台 边 缘 水 平 跳 出,在 空 中 调 整 姿 势 后 恰 好 垂 直 落 在 一 倾 角 为 53的 斜 面 中 点 位 置。此 后 运 动 员 迅 速 调 整 姿 势 沿 水 平 方 向 蹬 出,假 设 该 运 动 员 可 视 为 质 点,不 计 空 气 阻 力,取 重 力 加 速 度 g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6,求:(1)运 动 员 从 楼
18、顶 边 缘 跳 出 到 落 到 斜 面 上 所 用 的 时 间 t;(2)该 斜 面 底 端 与 高 台 边 缘 的 水 平 距 离 s;(3)若 运 动 员 水 平 蹬 出 斜 面 后 落 在 地 面 上,求 运 动 员 的 蹬 出 速 度 范 围。如 图 所 示,倾 角 为。的 斜 面 体 固 定 在 水 平 面 上,两 个 可 视 为 质 点 的 小 球 甲、乙 分 别 沿 水 平 方 向 抛 出,两 球 的 初 速 度 大 小 均 为 V0,已 知 甲 的 抛 出 点 为 斜 面 体 的 顶 点,小 球 乙 落 在 斜 面 上 时 的 速 度 与 斜 面 垂 直。设 两 球 落 在 斜
19、 面 上 的 A、B 两 点 后 不 再 反 弹,忽 略 空 气 阻 力,重 力 加 速 度 为 g。求:(1)甲 球 在 空 中 运 动 的 时 间 t;(2)乙 球 在 空 中 运 动 的 时 间 t;(3)甲、乙 两 球 落 在 斜 面 上 瞬 间 的 速 度 方 向 与 水 平 方 向 夹 角 的 正 切 值 之 比。9.的 如 图 所 示,某 同 学 想 制 作 一 个 简 易 水 轮 机,让 水 从 水 平 放 置 的 水 管 流 出,水 流 轨 迹 与 下 边 放 置 的 轮 子 边 缘 相 切,水 冲 击 轮 子 边 缘 上 安 装 的 挡 水 板,可 使 轮 子 连 续 转
20、动。当 该 装 置 工 作 稳 定 时,可 近 似 认 为 水 到 达 轮 子 边 缘 时 的 速 度 与 轮 子 边 缘 的 线 速 度 相 同。调 整 轮 轴 0 的 位 置,使 水 流 与 轮 边 缘 切 点 对 应 的 半 径 与 水 平 方 向 成。=37角。测 得 水 从 管 口 流 出 速 度 vo=6m/s,轮 子 半 径 R=0.4m,已 知 sin37 0.6,cos370=0.8,g=lOm/s?。求:(1)轮 子 转 动 的 角 速 度 大 小;(2)水 管 的 出 水 口 到 轮 轴 0 的 水 平 距 离。第 16讲 斜 面 上 的 平 抛 运 动 模 型 及 类
21、平 抛 运 动 模 型 知 识 总 结 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。1.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(推 论)(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
22、 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。(2uotan(3)运 动 的 时 间 与 初 速 度 成 正 比 卜=一(2岫 响(4)位 移 与 初 速 度 的 二 次 方 成 正 比(,=百 嬴(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。2.常 见 的 模 型 模 型,./i兼 百 落;物/1沏 元;从 斜
23、 面 顶 点:i水 平 抛 出 且 i卜 落 在 斜 而 上。/7.:y方 法 分 解 速 度,构 建 速 度 三 角 形,找 到 斜 面 倾 角。与 速 度 方 向 的 关 系 分 解 速 度,构 建 速 度 的 矢 量 三 角 形 分 解 位 移,构 建 位 移 三 角 形,隐 含 条 件:斜 面 倾 角。等 于 位 移 与 水 平 方 向 的 夹 角 基 本 规 律 水 平:vx=Vo竖 直:Vy=gt合 速 度:水 平:Vx=V()竖 直:Vy=gt合 速 度:水 平:X=vot竖 直:y=2gt2合 位 移:v=yJvxVyV x方 向:tan。V y方 向:tanO=Vxs=yx2
24、+y2方 向:tan。=%运 动 时 间 V()伙)由 tan。=Vy=gt得 t=gtan。马 SL由 tan。=z?0=p0 otan.得 f=g由 tan。=x=2v()20()tan8得,=g3.类 平 抛 运 动 模 型(1)模 型 特 点:物 体 受 到 的 合 力 恒 定,初 速 度 与 恒 力 垂 直,这 样 的 运 动 叫 类 平 抛 运 动。如 果 物 体 只 在 重 力 场 中 做 类 平 抛 运 动,则 叫 重 力 场 中 的 类 平 抛 运 动。学 好 这 类 模 型,可 为 电 场 中 或 复 合 场 中 的 类 平 抛 运 动 打 基 础。(2).类 平 抛 运
25、动 与 平 抛 运 动 的 区 别 做 平 抛 运 动 的 物 体 初 速 度 水 平,物 体 只 受 与 初 速 度 垂 直 的 竖 直 向 下 的 重 力,a=g;凡 做 类 平 抛 运 动 的 物 体 初 速 度 不 一 定 水 平,但 物 体 所 受 合 力 与 初 速 度 的 方 向 垂 直 且 为 恒 力,a=了。(3)求 解 方 法(1)常 规 分 解 法:将 类 平 抛 运 动 分 解 为 沿 初 速 度 方 向 的 匀 速 直 线 运 动 和 垂 直 于 初 速 度 方 向(即 沿 合 力 方 向)的 匀 加 速 直 线 运 动。(2)特 殊 分 解 法:对 于 有 些 问
26、题,可 以 过 抛 出 点 建 立 适 当 的 直 角 坐 标 系,将 加 速 度 a 分 解 为&、a”初 速 度 的 分 解 为 匕、吁,然 后 分 别 在 x、y 方 向 上 列 方 程 求 解。(4)求 解 类 平 抛 运 动 问 题 的 关 键(1)对 研 究 对 象 受 力 分 析,找 到 物 体 所 受 合 力 的 大 小、方 向,正 确 求 出 加 速 度。(2)确 定 是 研 究 速 度,还 是 研 究 位 移。(3)把 握 好 分 解 的 思 想 方 法,例 题 中 研 究 位 移,把 运 动 分 解 成 沿 斜 面 的 匀 加 速 直 线 运 动 和 水 平 方 向 的
27、匀 速 直 线 运 动,然 后 将 两 个 方 向 的 运 动 用 时 间 才 联 系 起 来。二.例 题 精 讲 题 型 一:分 解 速 度 例 1.如 图 所 示,以 10m/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 6=30的 斜 面 上,g MX 10m/s2,这 段 飞 行 所 用 的 时 间 为()V2 2V3B.-s3A.C.V3s D.2s3【解 答】解:物 体 做 平 抛 运 动,当 垂 直 地 撞 在 倾 角 为。的 斜 面 上 时,把 物 体 的 速 度 分 解 如 图 所 示,tanO=当 g t代 入 数
28、 据 解 得:t=V5s;故 A B D 错 误,C 正 确;题 型 二:分 解 位 移 例 2.如 图 所 示,小 球 以 vo正 对 倾 角 为。的 斜 面 水 平 抛 出,若 小 球 到 达 斜 面 的 位 移 最 小,则 飞 行 时 间 t为(重 力 加 速 度 为 g)()【解 答】解:小 球 到 达 斜 面 的 位 移 最 小,可 知 位 移 的 方 向 与 斜 面 垂 直,如 图 所 示,根 据 几 何 关 系 有:傥。=四=等,y g t2 g t解 得 飞 行 的 时 间:t=g%故 D 正 确,A、B、c 错 误。题 型 三:分 解 速 度 与 分 解 位 移 相 结 合
29、例 3.如 图 所 示,小 球 由 倾 角 为 45的 斜 坡 底 端 P 点 正 上 方 某 一 位 置 Q 处 自 由 下 落,下 落 至 P 点 的 时 间 为 ti,若 小 球 从 同 一 点 Q 处 以 速 度 vo水 平 向 左 抛 出,恰 好 垂 直 撞 在 斜 坡 上,运 动 时 间 为 t2,不 计 空 气 阻 力,则 ti:t2等 于()-二-LX _ A.1:2 B.V3:1 C.1:V2 D.1:V3【解 答】解:小 球 做 平 抛 运 动 时,恰 好 能 垂 直 落 在 斜 坡 上,有:tan45=%又 Vy=gt2,则 得 12=又 水 平 位 移 S=V()t2竖
30、 直 位 移 hQ=1gt22由 上 得 到:=-s 2小 球 做 自 由 落 体 运 动 时,由 几 何 关 系 可 知 小 球 下 落 的 高 度 为:hq+s=|gti2联 立 以 上 各 式 解 得:-=.故 B 正 确,A、C、D 错 误。f2 1故 选:B。题 型 四:类 平 抛 运 动 例(多 选)4.如 图 所 示,一 光 滑 宽 阔 的 斜 面,倾 角 为 0,高 为 h.现 有 一 小 球 在 A 处 以 水 平 速 度 v()射 出,最 后 从 B 处 离 开 斜 面,下 面 说 法 中 正 确 的 是(A.小 球 的 运 动 轨 迹 为 抛 物 线 B.小 球 的 加
31、速 度 为 gsin。C.小 球 到 达 B 点 的 时 的 速 度 为、2g4D.小 球 到 达 B点 时 小 球 的 水 平 位 移 为 刍 sinO【解 答】解:A、小 球 受 重 力 和 支 持 力 两 个 力 作 用,合 力 沿 斜 面 向 下,与 初 速 度 垂 直,做 类 平 抛 运动,轨 迹 为 抛 物 线。故 A 正 确。B、根 据 牛 顿 第 二 定 律 知,小 球 的 加 速 度 2=噌 电=gsinO.故 B 正 确。C、根 据 机 械 能 守 恒 定 律,则 有:?nv2-=r n g h,解 得:v=/诺+2 g h.故 C 错 误。D、小 球 在 沿 斜 面 方
32、向 上 的 位 移 为 一 二,根 据=解 得 1=焉 件;sin0 sinO 2 sinb 7 g在 水 平 方 向 上 做 匀 速 直 线 运 动,x=v()t=件.故 D 正 确。sinu y g故 选:A B D。题 型 五:空 气 阻 力 不 能 忽 略 的 曲 线 运 动 例(多 选)5.如 图(a),在 跳 台 滑 雪 比 赛 中,运 动 员 在 空 中 滑 翔 时 身 体 的 姿 态 会 影 响 下 落 的 速 度 和 滑 翔 的 距 离。某 运 动 员 先 后 两 次 从 同 一 跳 台 起 跳,每 次 都 从 离 开 跳 台 开 始 计 时,用 v 表 示 他 在 竖 直
33、方 向 的 速 度,其 v-t图 象 如 图(b)所 示,ti和 t2是 他 落 在 倾 斜 雪 道 上 的 时 刻。则()A.第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 竖 直 方 向 上 的 位 移 比 第 一 次 的 小 B.第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 水 平 方 向 上 的 位 移 比 第 一 次 的 大 C.第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 竖 直 方 向 上 的 平 均 加 速 度 比 第 一 次 的 大 D.竖 直 方 向 速 度 大 小 为 V1时,第 二 次 滑 翔 在 竖 直 方 向 上 所 受 阻 力 比 第 一 次 的 大【解 答】解:A、根 据 图 象 与 时 间
34、轴 所 围 图 形 的 面 积 表 示 竖 直 方 向 上 位 移 的 大 小 可 知,第 二 次 滑 翔 过 程 中 的 位 移 比 第 一 次 的 位 移 大,故 A 错 误;B、由 图 象 知,第 二 次 的 运 动 时 间 大 于 第 一 次 运 动 的 时 间,由 于 第 二 次 竖 直 方 向 下 落 距 离 大,合位 移 方 向 不 变,所 以 第 二 次 滑 翔 过 程 中 在 水 平 方 向 上 的 位 移 比 第 一 次 的 大,故 B 正 确:C、由 图 象 知,第 二 次 滑 翔 时 的 竖 直 方 向 末 速 度 小,运 动 时 间 长,据 加 速 度 的 定 义 式
35、 可 知 其 平 均 加 速 度 小,故 C 错 误;D、当 竖 直 方 向 速 度 大 小 为 V 时,第 一 次 滑 翔 时 图 象 的 斜 率 大 于 第 二 次 滑 翔 时 图 象 的 斜 率,而 图 象 的 斜 率 表 示 加 速 度 的 大 小,故 第 一 次 滑 翔 时 速 度 达 到 v i时 加 速 度 大 于 第 二 次 时 的 加 速 度,据 m g-f=n1a 可 得 阻 力 大 的 加 速 度 小,故 第 二 次 滑 翔 时 的 加 速 度 小,故 其 所 受 阻 力 大,故 D 正 确。故 选:BD。三.举 一 反 三,巩 固 练 习 如 图 所 示,将 一 个 小
36、 球 从 A 点 以 速 度 v i水 平 抛 出,小 球 垂 直 落 在 倾 角 为 0 的 斜 面 上 P 点,若 将 小 球 抛 出 点 移 到 图 中 的 B 点 速 度 V2以 水 平 抛 出 后 小 球 垂 直 落 在 斜 面 上 的 Q 点(图 中 未 标 出),下 A 一 列 说 法 正 确 的 是()及-A.Q 点 在 斜 面 上 P 点 下 方 B.Q 点 在 斜 面 上 可 能 与 P 点 重 合 C.水 平 初 速 度 V2一 定 大 于 viD.两 次 小 球 落 在 斜 面 上 动 能 可 能 相 等【解 答】解:AB、小 球 两 次 都 垂 直 打 在 斜 面 上
37、,则 小 球 末 速 度 方 向 与 初 速 度 之 间 夹 角 不 变,即 平 抛 运 动 位 移 偏 转 角 不 变,根 据 图 示,第 一 次 平 抛 运 动 位 移 X A P,平 行 于 第 二 次 平 抛 运 动 位 移 XBQ,如 图 所 示-1Q 点 在 斜 面 上 P 点 上 方,故 A B错 误;C、小 球 两 次 都 垂 直 打 在 斜 面 上,则 小 球 末 速 度 方 向 与 竖 直 分 速 度 之 间 有 曳=tanOvy竖 直 速 度 为=商 K代 入 可 得%=yj2ghtan6因 hBhA,则 V2V,故 C 正 确;D、小 球 从 A 到 P 重 力 做 功
38、,小 球 的 动 能 增 加,得 m g*=EKA小 球 从 B 到 Q,重 力 做 功,小 球 的 动 能 增 加,得 mgfiB=EKB m 诏 因 为 V2vi,hBhA,则 3 m 询 5 m/mghBmghA所 以 EKB E KA,故 D 错 误;1.故 选:C o 如 图 所 示,长 木 板 A B 倾 斜 放 置,板 面 与 水 平 方 向 的 夹 角 为。,在 板 的 A 端 上 方 P 点 处,以 大 小 为 vo的 水 平 初 速 度 向 右 抛 出 一 个 小 球,结 果 小 球 恰 好 能 垂 直 打 在 板 面 上。现 让 板 绕 A 端 顺 时 针 转 过 一 个
39、 角 度 到 图 上 虚 线 的 位 置,要 让 球 从 P 点 水 平 抛 出 后 仍 能 垂 直 打 在 板 面 上,则 水 平 位 移 x 及 抛 出 的 水 平 速 度 v(不 计 空 气 阻 力)()女 BC.X 变 大,V 等 于 vo D.X 变 化 不 确 定,V 小 于 V0【解 答】解:设 板 与 水 平 方 向 的 夹 角 为。,将 速 度 进 行 分 解 如 图 所 示:根 据 几 何 关 系 可 得:vo=vytan0=gctan0,水 平 方 向 有:x=vot,贝!I:t=。,vo代 入 整 理 可 得:V Q=gx*tan0对 木 板 进 行 分 析,如 图 设
40、 A P 的 距 离 为 H,则 有:H=y+xtan0由 平 抛 运 动 的 性 质 可 得:-=,又 有:可 得:y=5;焉 x 2 v0 V0 tanO Ztanu联 立 可 得:x=-r 上 一 2idt a n d由 数 学 知 识 可 知:当 二 1 八=ta n。时,即 tan 0=殍 时,;1 A+Can。取 最 大 值,则 x 存 在 最 小 2tan9 乙 2tan0值,所 以 当。发 生 变 化 后,x 的 变 化 不 确 定;由 前 述 结 论:v l=g x tan 0,可 得:诏=丁 2 i+t a n dgtan9=料,2tan0由 题 意 知。减 小,则 tan
41、。变 小、故 初 速 度 vo减 小,即 v vo,故 D 正 确,A BC错 误。故 选:D。2.如 图 所 示,某 同 学 将 一 乒 乓 球 水 平 抛 出,乒 乓 球 以 5.0m/s的 速 度 垂 直 打 在 斜 面 上,之 后 乒 乓 球 以 4.0m/s的 速 度 垂 直 斜 面 弹 回,已 知 乒 乓 球 与 斜 面 相 互 作 用 的 时 间 为 0.2 s,则 乒 乓 球 与 斜 面 作 用 过 程 中,乒 乓 球 的 加 速 度 为()A.5.0m/s2,方 向 垂 直 斜 面 向 下 B.5.0m/s2,方 向 垂 直 斜 面 向 上 C.45m/s2,方 向 垂 直
42、斜 面 向 下 D.45m/s2,方 向 垂 直 斜 面 向 上【解 答】解:规 定 乒 乓 球 垂 直 打 在 斜 面 上 瞬 间 速 度 的 方 向 为 正 方 向,根 据 加 速 度 定 义 式,可 得 Q=y-1=4Q 25,m/s2=-4 5 m/s2,负 号 表 示 加 速 度 的 方 向 与 垂 直 打 在 斜 面 上 瞬 间 初 速 度 的 方 向 相 反,即 加 速 度 方 向 垂 直 斜 面 向 上。故 A BC错 误,D 正 确。故 选:D。3.如 图 所 示,质 量 为 m 的 小 球 以 vo正 对 倾 角 为 0 的 斜 面 水 平 抛 出,若 小 球 到 达 斜
43、面 的 位 移 最 小,则 小 球 落 到 斜 面 时 重 力 的 瞬 时 功 率 为(重 力 加 速 度 为 g)()tanOB.2mgvotan0 C.tanOD.mgvotanO【解 答】解:小 球 到 达 斜 面 的 位 移 最 小,可 知 位 移 的 方 向 与 斜 面 垂 直,如 图 所 示,根 据 几 何 关 系 有:5 加=3=芳=符 解 得 飞 行 的 时 间:t=嬴,小 球 竖 直 方 向 的 速 度 为 vy=篇,故 小 球 落 到 斜 面 时 重 力 的 功 率 为 P=mgVy=2 黯,故 A 正 确,B C D 错 误。故 选:Ao4.如 图 所 示,从 倾 角 为
44、。斜 面 足 够 长 的 顶 点 A,先 后 将 同 一 小 球 以 不 同 的 初 速 度 水 平 向 右 抛 出,第 一 次 初 速 度 为 V,球 落 到 斜 面 上 前 一 瞬 间 的 速 度 方 向 与 斜 面 的 夹 角 为 ai,第 二 次 初 速 度 为 V2,球 落 在 斜 面 上 前 一 瞬 间 的 速 度 方 向 与 斜 面 间 的 夹 角 为 a2,则()C.ai=a2,vi V2A.aiQ2,viV2 B.aia2,viv2D.ai=a2,viV2【解 答】解:如 图 所 示,由 平 抛 运 动 的 规 律 知 由 图 知 tan(a+0)=2tan0,vo vo所
45、以 a 与 抛 出 速 度 v()无 关,故 ai=a2;小 球 做 平 抛 运 动,h=2gt2,可 知 第 二 次 的 时 间 较 大,水 平 位 移 x=vot,tanO=&解 得:t=红 誓,可 知 第 二 次 的 初 速 度 V2较 大,故 D 正 确,A B C 错 误。故 选:D。5.将 一 挡 板 倾 斜 地 固 定 在 水 平 面 上,倾 角 0=37,如 图.现 有 质 量 为 m 的 小 球 由 挡 板 上 方 的 A点 以 初 速 度 vo水 平 向 右 抛 出,不 计 空 气 阻 力,经 过 1s恰 好 垂 直 落 在 挡 板 上 的 B 点,取 g=10m/s2,求
46、:(1)初 速 度 vo的 大 小;(2)A、B 两 点 的 高 度 差 与 水 平 间 距 之 比.【解 答】解:小 球 在 碰 撞 挡 板 前 做 平 抛 运 动,设 刚 要 碰 撞 斜 面 时 小 球 速 度 为 v,由 题 意 知 速 度 v 的 方 向 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 37,如 图,(1)将 B 点 的 速 度 分 解,在 竖 直 方 向 Vy=gt=10m/s,又 知 tcm37。=圣=弓,Vy 4解 得 v()=vx=7.5m/soh gt at 2(2)A、B 两 点 的 高 度 差 与 水 平 间 距 之 比:答:(1)初 速 度 V0的 大 小 为 7.
47、5m/s;2 A、B 两 点 的 高 度 差 与 水 平 间 距 之 比 叼 6.5 如 图 所 示,阁 楼 横 截 面 为 等 腰 直 角 三 角 形 A B C,屋 顶 距 水 平 楼 面 高 度 为 H,从 屋 顶 正 下 方 距 离 阁 楼 地 面 某 一 高 处 向 横 截 面 内 水 平 抛 出 一 小 球,重 力 加 速 度 为 go(1)若 小 球 距 离 地 面 h 处 抛 出,求 不 碰 屋 面 运 动 的 时 间 是 多 少?(2)若 小 球 能 落 在 A 处,求 小 球 抛 出 位 置 的 最 大 高 度?【解 答】解:(1)由 平 抛 运 动 公 式:力=基 士 2
48、代 入 数 据,可 得:(2)当 运 动 轨 迹 与 A C 相 切 时,此 时 小 球 抛 出 为 最 大 高 度,由 几 何 关 系 可 知 竖 直 速 度 和 水 平 速 度 相 等,水 平 位 移 大 小 为 H,则 满 足:Vy=gtl=Vx,X=H=Vxtl联 立,可 得:t l=则 最 大 高 度 为:4m=*g 妤 答:(1)若 小 球 距 离 地 面 h 处 抛 出,求 不 碰 屋 面 运 动 的 时 间 是 楞。H(2)若 小 球 能 落 在 A 处,小 球 抛 出 位 置 的 最 大 高 度 为 7.跑 酷(Pakour)是 时 下 风 靡 全 球 的 时 尚 极 限 运
49、 动,一 跑 酷 运 动 员 在 一 次 训 练 中 的 运 动 可 简 化 为 以 下 运 动:运 动 员 首 先 在 平 直 高 台 上 以 4m/s2的 加 速 度 从 静 止 开 始 匀 加 速 运 动,运 动 8 m 的 位 移 后,在 距 地 面 高 为 5 m 的 高 台 边 缘 水 平 跳 出,在 空 中 调 整 姿 势 后 恰 好 垂 直 落 在 一 倾 角 为 53。的 斜 面 中 点 位 置。此 后 运 动 员 迅 速 调 整 姿 势 沿 水 平 方 向 蹬 出,假 设 该 运 动 员 可 视 为 质 点,不 计 空 气 阻 力,取 重 力 加 速 度 g=10m/s2,
50、sin530=0.8,cos53=0.6,求:(1)运 动 员 从 楼 顶 边 缘 跳 出 到 落 到 斜 面 上 所 用 的 时 间 t;(2)该 斜 面 底 端 与 高 台 边 缘 的 水 平 距 离 s:(3)若 运 动 员 水 平 蹬 出 斜 面 后 落 在 地 面 上,求 运 动 员 的 蹬 出 速 度 范 围。【解 答】解:(1)设 运 动 员 从 高 台 边 缘 水 平 跳 出 的 速 度 为 vo,匀 加 速 的 位 移 为 I,由 速 度-位 移 公 式 得:vl=2aJ代 入 数 据 解 得:vo=8m/s恰 好 垂 直 落 在 一 倾 角 为 53的 斜 面 中 点 位