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时间:2020-11-01
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1、有关斜抛运动的问题斜抛物体的运动1、运动特点:只受到重力的作用;初速度斜向上。2、分解:水平方向上的匀速直线运动;竖直方向上的竖直上抛运动。3、运动规律:速度:位移:飞行时间:射程:射高:一、斜抛点在地面时水平方向(匀速运动)的速度是:v1=v0cosθ竖直方向的速度是:v2=v0sinθ-gt水平方向的位移方程是:x=v0tcosθ 竖直方向的位移方程是:y=v0tsinθ-1/2 gt2 ∵当物体落地时,竖直方向上的分速度大小与初速度的分速度相等,但方向相反,则有:-v0sinθ=v0sinθ-gt∴物体的运动时间
2、是:t=2v0sinθ/g物体的水平射程是:S=v1t=v0cosθ(2v0sinθ)/g=2v02sinθcosθ/g=v02sin2θ/g从上式可以看出,当θ=45°时,2θ=90°,sin2θ有最大值,所以射程最远(忽略空气阻力时),即Smax=v02/g。二、斜抛点高于地面时设抛物点距地面的高度为h,物体返回到抛物点的高度后再落到地面所用的时间为t´,则有:v0sinθt´+gt´2/2=h∴t´=(-v0sinθ+)/g总时间为:t总=t+t´=(v0sinθ+)/g物体的水平射程是:S=t总v1=t总v0c
3、osθ=(v02sinθcosθ+v0cosθ)/g由函数的单调性可知:当0°≤θ≤45°时,此函数为增函数;当45°≤θ≤90°时,此函数为减函数。∴当θ=45°时,S有最大值(忽略空气阻力时),即。三、斜抛点低于地面(且物体可以抛出地面)时设抛物点距地面的深度为h,物体上升到地面时竖直方向上的速度为v2,物体上升到地面的时间为t1´,则有:h=v0t1´sinθ- gt1´2/2t1´=(v0sinθ-)/gv2=v0sinθ-gt1´=而物体从地面抛出到落回地面的时间为:t=2/g∴总时间为:t总=t+t1´=(
4、v0sinθ+)/g物体的水平射程是:S=t总v1=t总v0cosθ=(v02sinθcosθ+v0cosθ)/g由函数的单调性可知:当0°≤θ≤45°时,此函数为增函数;当45°≤θ≤90°时,此函数为减函数。∴当θ=45°时,S有最大值(忽略空气阻力时),即:。综上所述,斜抛运动的倾角为45°时,射程最远(忽略空气阻力时), 即 : 斜抛点在地面时h=0;斜抛点在地面以下时h<0;斜抛点在地面以上时h>0;。1、斜抛物体在运动中()A.速度一直在减小B.水平速度先增大后减小C.在最高点速度为0D.竖直方向可
5、认为做竖直上抛运动分析:根据斜抛运动特点,水平分运动为匀速直线运动,竖直分运动为竖直上抛运动。在最高点时,仅有竖直分速度为零。所以答案:D2、已知:某次校运会铅球比赛中,甲以11m/s的速度推出铅球,仰角为60度;乙以10.5m/s的速度推出铅球,仰角为45度。你说他俩谁的成绩好?甲的成绩:10.4m,乙的成绩:11m3、.在一次投篮游戏中,小刚同学调整好力度,将球从A点向篮筐B投去,结果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方,已知A、B等高,请问:(1)下次再投时,他应如何调整?BA(2)若保持力度不变,要把球投入篮筐,
6、他有几种投法?分析:1)、调整初速度大小(减小)、调整角度2)、两种:增大抛出时角度、减小抛出时的角度。4、如图所示,从A点以的初速度抛出一个小球,在离A点水平距离为s处有一堵高度为h的墙BC,要求小球能超过B点.问小球以怎样的角度抛出,才能使最小?先用最一般的坐标取法:以A点作为原点,水平方向(AC方向)作为x轴,竖直方向作为y轴.小球的运动方程为 可解得 ①这是一个有关和的函数关系,需要求为多少时有极小值.将①式改写成即
7、 ②这是一个有关的一元二次方程,其判别式为 ②式的解为 当太小时,,②式无解,说明在此情况下小球不可能越过BC墙,当时,②式有解,此时的便是小球能越过墙顶的最小的。(因为如果再大,便会有两个值都能经过墙顶).取作为未知数,可以解得舍去不合理解,此时 这种解法的数学要求较高。换一种坐标取法:以AB方向作为x轴(如图)。这样一取,小球在x、y方向上做的都是匀变速运动了,和g都要正交分解到x、y方向上去。小球的运动方程为当小球越过墙顶时,y方向的位移为零,由②式可
8、得 ③③式代入①式: 当最大,即时,有极小值。 比较两种解法的,可知两种解法的结果是相同的。第二种解法对数学的要求略低一些,而且求极值的意义也明确一些。5、若甲、乙两个物体都做斜抛运动,它们的初速度大小相同,甲物体的抛射角为θ1=30°,乙物
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