高考物理模型全歸納第16講斜面上的平拋運(yùn)動模型及類平拋運(yùn)動模型-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

高考物理全歸納——模型專題在高中物理教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識、理解和建立“物理模型”，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的有效途徑。一、什么是物理模型自然界中事物與事物之間總是存在著千絲萬縷的聯(lián)系，并都處在不斷的變化之中。面對復(fù)雜多變的自然界，進(jìn)行科學(xué)研究時，總是遵循這樣一條重要的原則，即從簡到繁，先易后難，循序漸進(jìn)，逐次深入。物理模型有三個類型：（1）物理研究對象的理想化（對象模型）；（2）物理條件的理想化（條件模型）；（3）物理過程的理想化（過程模型）二、為什么要建立物理模型1、幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法 2、落實“過程與方法”的教學(xué)目標(biāo)3、提高學(xué)生解決問題能力三、如何幫助學(xué)生的建立物理模型（一）提高認(rèn)識，重視過程：對研究對象建立理想的物理模型和在研究物理過程中選擇最簡單的物理模型，在教學(xué)中是經(jīng)常涉及到的，但學(xué)生總不能從中得到啟示。（二）概括總結(jié)，觸類旁通：新課程提出高中階段應(yīng)給學(xué)生更多的空間，讓學(xué)生較獨立地進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究、自主學(xué)習(xí)、自已解決問題的能力。第16講斜面上的平拋運(yùn)動模型及類平拋運(yùn)動模型一.知識總結(jié)斜面上的平拋運(yùn)動問題是一種常見的題型，在解答這類問題時除要運(yùn)用平拋運(yùn)動的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決。1．從斜面上某點水平拋出，又落到斜面上的平拋運(yùn)動的五個規(guī)律（推論）(1)位移方向相同，豎直位移與水平位移之比等于斜面傾斜角的正切值。(2)剛落到側(cè)面時的末速度方向都平行，豎直分速度與水平分速度(初速度)之比等于斜面傾斜角正切值的2倍。(3)運(yùn)動的時間與初速度成正比。(4)位移與初速度的二次方成正比。(5)當(dāng)速度與斜面平行時，物體到斜面的距離最遠(yuǎn)，且從拋出到距斜面最遠(yuǎn)所用的時間為平拋運(yùn)動時間的一半。2．常見的模型模型方法分解速度，構(gòu)建速度三角形，找到斜面傾角θ與速度方向的關(guān)系分解速度，構(gòu)建速度的矢量三角形分解位移，構(gòu)建位移三角形，隱含條件：斜面傾角θ等于位移與水平方向的夾角基本規(guī)律水平：vx＝v0豎直：vy＝gt合速度：水平：vx＝v0豎直：vy＝gt合速度：水平：x＝v0t豎直：y＝gt2合位移：
v＝方向：tanθ＝v＝方向：tanθ＝s＝方向：tanθ＝運(yùn)動時間由tanθ＝＝得t＝由tanθ＝＝得t＝由tanθ＝＝得t＝ 3.類平拋運(yùn)動模型（1）模型特點：物體受到的合力恒定，初速度與恒力垂直，這樣的運(yùn)動叫類平拋運(yùn)動。如果物體只在重力場中做類平拋運(yùn)動，則叫重力場中的類平拋運(yùn)動。學(xué)好這類模型，可為電場中或復(fù)合場中的類平拋運(yùn)動打基礎(chǔ)。（2）.類平拋運(yùn)動與平拋運(yùn)動的區(qū)別做平拋運(yùn)動的物體初速度水平，物體只受與初速度垂直的豎直向下的重力，a＝g；做類平拋運(yùn)動的物體初速度不一定水平，但物體所受合力與初速度的方向垂直且為恒力，a＝。（3）求解方法(1)常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的勻加速直線運(yùn)動。(2)特殊分解法：對于有些問題，可以過拋出點建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，將加速度a分解為ax、ay，初速度v0分解為vx、vy，然后分別在x、y方向上列方程求解?！　　?/span>（4）求解類平拋運(yùn)動問題的關(guān)鍵(1)對研究對象受力分析，找到物體所受合力的大小、方向，正確求出加速度。(2)確定是研究速度，還是研究位移。(3)把握好分解的思想方法，例題中研究位移，把運(yùn)動分解成沿斜面的勻加速直線運(yùn)動和水平方向的勻速直線運(yùn)動，然后將兩個方向的運(yùn)動用時間t聯(lián)系起來。二.例題精講題型一：分解速度例1．如圖所示，以10m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為θ＝30
°的斜面上，g取10m/s2，這段飛行所用的時間為（　?。?/span>A．s B．s C．s D．2s題型二：分解位移例2．如圖所示，小球以v0正對傾角為θ的斜面水平拋出，若小球到達(dá)斜面的位移最小，則飛行時間t為（重力加速度為g）（　?。?/span>A．v0tanθ B． C． D．題型三：分解速度與分解位移相結(jié)合例3．如圖所示，小球由傾角為45°的斜坡底端P點正上方某一位置Q處自由下落，下落至P點的時間為t1，若小球從同一點Q處以速度v0水平向左拋出，恰好垂直撞在斜坡上，運(yùn)動時間為t2，不計空氣阻力，則t1：t2等于（　?。?/span>A．1：2 B．：1 C．1： D．1：題型四：類平拋運(yùn)動例（多選）4．如圖所示，一光滑寬闊的斜面，傾角為θ，高為h．現(xiàn)有一小球在A處以水平速度v0射出，最后從B處離開斜面，下面說法中正確的是（　?。?/span>
A．小球的運(yùn)動軌跡為拋物線 B．小球的加速度為gsinθ C．小球到達(dá)B點的時的速度為 D．小球到達(dá)B點時小球的水平位移為題型五：空氣阻力不能忽略的曲線運(yùn)動例（多選）5．如圖（a），在跳臺滑雪比賽中，運(yùn)動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計時，用v表示他在豎直方向的速度，其v﹣t圖象如圖（b）所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻。則（　?。?/span>A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小 B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大 C．第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大 D．豎直方向速度大小為v1時，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大三.舉一反三，鞏固練習(xí)如圖所示，將一個小球從A點以速度v1水平拋出，小球垂直落在傾角為θ的斜面上P點，若將小球拋出點移到圖中的B點速度v2以水平拋出后小球垂直落在斜面上的Q點（圖中未標(biāo)出），下列說法正確的是（　　）
A．Q點在斜面上P點下方 B．Q點在斜面上可能與P點重合 C．水平初速度v2一定大于v1 D．兩次小球落在斜面上動能可能相等如圖所示，長木板AB傾斜放置，板面與水平方向的夾角為θ，在板的A端上方P點處，以大小為v0的水平初速度向右拋出一個小球，結(jié)果小球恰好能垂直打在板面上?，F(xiàn)讓板繞A端順時針轉(zhuǎn)過一個角度到圖上虛線的位置，要讓球從P點水平拋出后仍能垂直打在板面上，則水平位移x及拋出的水平速度v（不計空氣阻力）（　　）A．x變大，v大于v0 B．x變小，v小于v0 C．x變大，v等于v0 D．x變化不確定，v小于v0如圖所示，某同學(xué)將一乒乓球水平拋出，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的速度垂直斜面彈回，已知乒乓球與斜面相互作用的時間為0.2s，則乒乓球與斜面作用過程中，乒乓球的加速度為（　　）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，方向垂直斜面向下
D．45m/s2，方向垂直斜面向上如圖所示，質(zhì)量為m的小球以v0正對傾角為θ的斜面水平拋出，若小球到達(dá)斜面的位移最小，則小球落到斜面時重力的瞬時功率為（重力加速度為g）（　?。?/span>A． B．2mgv0tanθ C． D．mgv0tanθ如圖所示，從傾角為θ斜面足夠長的頂點A，先后將同一小球以不同的初速度水平向右拋出，第一次初速度為v1，球落到斜面上前一瞬間的速度方向與斜面的夾角為α1，第二次初速度為v2，球落在斜面上前一瞬間的速度方向與斜面間的夾角為α2，則（　　）A．α1＞α2，v1＞v2 B．α1＜α2，v1＜v2 C．α1＝α2，v1＞v2 D．α1＝α2，v1＜v2將一擋板傾斜地固定在水平面上，傾角θ＝37°，如圖．現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球由擋板上方的A點以初速度v0水平向右拋出，不計空氣阻力，經(jīng)過1s恰好垂直落在擋板上的B點，取g＝10m/s2，求：（1）初速度v0的大小；（2）A、B兩點的高度差與水平間距之比．如圖所示，閣樓橫截面為等腰直角三角形ABC，屋頂距水平樓面高度為H，從屋頂正下方距離閣樓地面某一高處向橫截面內(nèi)水平拋出一小球，重力加速度為g。（1）若小球距離地面h處拋出，求不碰屋面運(yùn)動的時間是多少？（2）若小球能落在A處，求小球拋出位置的最大高度？
跑酷（Pakour）是時下風(fēng)靡全球的時尚極限運(yùn)動，一跑酷運(yùn)動員在一次訓(xùn)練中的運(yùn)動可簡化為以下運(yùn)動：運(yùn)動員首先在平直高臺上以4m/s2的加速度從靜止開始勻加速運(yùn)動，運(yùn)動8m的位移后，在距地面高為5m的高臺邊緣水平跳出，在空中調(diào)整姿勢后恰好垂直落在一傾角為53°的斜面中點位置。此后運(yùn)動員迅速調(diào)整姿勢沿水平方向蹬出，假設(shè)該運(yùn)動員可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）運(yùn)動員從樓頂邊緣跳出到落到斜面上所用的時間t；（2）該斜面底端與高臺邊緣的水平距離s；（3）若運(yùn)動員水平蹬出斜面后落在地面上，求運(yùn)動員的蹬出速度范圍。如圖所示，傾角為θ的斜面體固定在水平面上，兩個可視為質(zhì)點的小球甲、乙分別沿水平方向拋出，兩球的初速度大小均為v0，已知甲的拋出點為斜面體的頂點，小球乙落在斜面上時的速度與斜面垂直。設(shè)兩球落在斜面上的A、B兩點后不再反彈，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）甲球在空中運(yùn)動的時間t；（2）乙球在空中運(yùn)動的時間t′；（3）甲、乙兩球落在斜面上瞬間的速度方向與水平方向夾角的正切值之比。
如圖所示，某同學(xué)想制作一個簡易水輪機(jī)，讓水從水平放置的水管流出，水流軌跡與下邊放置的輪子邊緣相切，水沖擊輪子邊緣上安裝的擋水板，可使輪子連續(xù)轉(zhuǎn)動。當(dāng)該裝置工作穩(wěn)定時，可近似認(rèn)為水到達(dá)輪子邊緣時的速度與輪子邊緣的線速度相同。調(diào)整輪軸O的位置，使水流與輪邊緣切點對應(yīng)的半徑與水平方向成θ＝37°角。測得水從管口流出速度v0＝6m/s，輪子半徑R＝0.4m，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2。求：（1）輪子轉(zhuǎn)動的角速度大?。?/span>（2）水管的出水口到輪軸O的水平距離。

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