平抛运动建模 下载本文

?v0sin??v0sin???gcos?t 得:t?2v0tan? gvy y v0 gy gx g vx α x (2)由离开斜面到据斜面距离最远处列方程有: 02?(v0sin?)2??2gco?s?d

2v0d?tan2?cos?

2g图12 点评:本题是建立做平抛运动的物体由斜面抛出落回斜面的模型,并让同学们初步学会运用运动的不同分解方法(沿水平和竖直方向分解、沿斜面和垂直于斜面方向分解,也可沿初速度方向和重力方向分解)解决此类问题。 三、做平抛运动的物体抛在曲面上。 1、做平抛运动的物体抛在圆面上。

例6:如图13所示小球平抛在圆面内,已知小球下落高度为h,圆的半径为R,求小球的初速度?(忽略空气阻力,重力加速度为g) 解析:

x?R?R2?h2①

12gt② 2xv0?③

th?V0 R h 图13

由①②③得:v0?(R?R2?h2)g 2h点评:抓住时间由下落高度决定这一规律,由半径入手通过几何关系,结合分运动的等时性原理即可求出初速度。 2、做平抛运动的物体抛在抛物面上。

例7:一质量为m的物体以速度v0沿水平方向抛出打在抛物面上。如图14所示, 建立O点为原点坐标系Oxy。已知抛出点到0点距离为h,坡面的抛物线方程为y=x2/h,忽略空气阻力,重力加速度为g。求落到抛物面所用时间及速度?

y 解析: V0 x?v0t①

y??12gt② 2h 0 图14 x x2h?y??③

h2v?v0?(gt)2④

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由①②③④联立得:

2g2h222 ; v?v0? t?h22gh?2v0gh?2v0点评:运用平抛运动的知识结合抛物线(也可是椭圆曲线)的关系从而使问

题得以解决。

3、做平抛运动的物体抛在一般曲面上。

例8:在同一平台上的0点抛出的三个物体,O 做平抛运动的轨迹如图15所示,忽略空气阻力,比较三次所用时间的大小及初速度的大小?

1C 解析:由于h?gt2得:, 2B t?2h由此可知,时间由下落高度决定; g图15

A 又由于hA?hB?hC;所以:tA?tB?tC。由于C点水平位移最大,所用时间最小,由v0?速度最大。

综上所述:vA?vB?vC。

四、做平抛运动的物体抛在竖直面上。

例9:在同一平台上的0点抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图16所示,忽略空气阻力,比较三次所用时间的大小及初速度的大小? 解析:时间分析参考例8得, tA?tB?tC 由于水平位移相同,由v0?图16 x分析可得,抛到C点时水平位移最大,所用时间最短,因此,初tO C B A

x分析可得,vA?vB?vC。 t总之,现在的课堂,必须是有效的课堂;教学,也必须是有效教学。有效教学法理论中有几方面体现在:引发学生的学习意向、兴趣,明确教学目标;教师要让学生知道“学什么”和“学到什么程度”;采用学生易于理解和接受的教学方式。这些方面不正是体现在教师如何创设物理情景、建立物理模型从而使学生在乐学的过程中使学习效率达到有效或者高效吗?因此教学过程中教师如果不断给学生创设物理情景建立物理模型,学生对物理问题就会由陌生变为熟悉,在巩固物理知识的同时,把物理知识穿针引线般的串联起来,将会增强学生的学习信心及学习兴趣,使学生的学习效率达到事半功倍的效果。

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