平拋運動中的相遇問題

2022-10-08 00:12:06 字數 1213 閱讀 2666

蔣為民高中物理運動學主要講了幾種運動模型,如平拋運動、豎直上拋運動、自由落體運動、勻速圓周運動等。平拋運動與其它幾種運動相結合可以構成一系列的相遇問題,現分析如下:

一. 平拋運動與勻加速直線運動相結合

例1. 如圖1所示,在傾角為的山坡上,從a點由靜止開始滾下乙個地雷,為使它不在山腳下造成危害,在a點發射炮彈,要求在坡面上擊中地雷引爆,炮彈開始水平發射時地雷開始運動,運動時間時擊中地雷,則炮彈水平初速度應多大(不計阻力)?

圖1解析:當引爆時炮彈與地雷用的時間均為,地雷的位移

炮彈的水平位移

由位移三角形可知

得二. 平拋運動與豎直上拋運動相結合

例2. a小球離地面高為h,以速度水平丟擲,此時在地面上b點另一小球以速度豎直上拋,若兩物體能在空中相遇,則兩小球開始時拋出點間的水平距離為多少?

圖2解析:設a與b相遇時間為t

則a下降高度

b上公升的高度

依題意得

則ab間的水平距離

三. 平拋運動與勻速直線運動相結合

例3. 如圖3所示,飛機離地面高度,水平飛行的速度為,追擊一輛速度為同向行駛的汽車,欲投彈擊中汽車,飛機應距離汽車多遠處投彈()

圖3解析:炸彈做平拋運動,飛行時間,由於炸彈水平分運動和汽車的運動均為勻速直線運動,以汽車為參考係。水平方向,所以飛機投彈應距離汽車的水平距離

四. 平拋運動與勻速圓周運動相結合

例4. 如圖4所示,半徑為r的圓盤勻速轉動,距圓心高度h處以平行ob方向水平丟擲一小球,為使小球和圓盤只碰撞一次且落點為b,求:

(1)小球的初速度大小;

(2)圓盤轉動的角速度。

圖4解析:設小球在空中的飛行時間為t1,初速度為,圓盤的角速度為,則小球平拋時間為

當ob再次與平行時,圓盤運動時間

依題意,即

解得五. 平拋運動與自由落體運動和豎直上拋運動相結合

例5. 有a、b、c三個小球,a距地面較高,b其次,c最低。a、c兩球在同一豎直線上,相距10m,如圖5所示,三個小球同時開始運動,a球豎直下拋,b球平拋,c球豎直上拋,三球初速度大小相同,5s後三球相遇,不考慮空氣阻力。

求:(1)三球的初速度大小是多少;

(2)開始運動時,b球離c球的水平距離和豎直高度各是多少?

圖5解析:(1)取下向為正方向,設在d點相遇

對a球:

對c球: 因為且

所以所以

故(2)b球與c球的水平距離為

b球與c球的豎直距離為

平拋運動中的解題技巧

平拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動和自由落體運動的合運動。由於豎直分運動為自由落體運動,則勻變速直線運動的解題方法和技巧都可以用到平拋運動中來。一 巧選參考係 例1.如圖1所示,飛機離地面的高度為,水平飛行速度為,追擊一輛速度為同向行駛的汽車,欲投彈擊中汽車,飛機應在距離汽車多遠處投彈 圖1解析...

平拋運動複習

利用水平位移或豎直位移求解時間 平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。由合運動和分運動的等時性,平拋運動的時間等於各分運動的時間。水平分位移 可得 豎直分位移 可得 利用位移與水平方向的夾角公式求解時間 例題 如圖所示,傾角為的斜面上a點,以水平速度丟擲乙個小球,不計空氣...

5 2平拋運動

教學目標 1 知識與技能 1 理解平拋運動的特點 初速度方向水平,只有豎直方向受到重力作用,運動軌跡是拋物線,勻變速曲線運動,加速度為g,注意軌跡是曲線的原因是受力方向與速度方向不在同一條直線上。2 理解平拋運動可以看成水平的勻速直線運動與豎直方向上的自由落體運動的合成,並且這兩個分運動互相獨立。3...