2019高考物理 模型系列之对象模型 专题04 斜面模型(2)学案.doc
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1、1专题 04 斜面模型(2)3.涉及斜面的平抛(类平抛)运动问题解题时可从物体在斜面上的落点位置作出水平线,进而确定物体在做平抛运动过程中的水平位移与竖直位移,注意在应用平抛运动特点的同时更要善于利用斜面的优势,如倾角等。(i)物体从斜面上抛出的情景在倾角为 的斜面上以速度 v0平抛一小球(如图 5 所示),当物体落在斜面上时物体发生的位移一定平行于斜面:图 5落到斜面上的时间 t ;2v0tan g落到斜面上时,速度的方向与水平方向的夹角 恒定,且 tan 2tan ,与初速度无关,即以不同初速度平抛的物体落在斜面上各点的速度是互相平行的;平抛物体落在斜面上时的动能: 02)tan41(EE
2、k经过 tc 小球距斜面最远,最大距离 d v0tan g (v0sin )22gcos 例 9.如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出,经过 3.0罗到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角 37,运动员的质量 m=50kg.不计空气阻力。 (取 sin37=0.60,cos37=0.80;g 取 10m/s2)求例 9 题图(1)A 点与 O 点间的距离;(2)运动员离开 0 点时的速度大小;(3)运动员落到 A 点时的动能。【答案】 (1)75m(2)20m/s(3)32500J2例 10.如图所示,AB 为斜面,BC 为水平面,从 A 点以水平初速度 向右抛出一
3、小球,其落点与 A 的水平距离为 ,从 A 点以水平初速度 向右抛出一小球,其落点与 A 的水平距离为 ,不计空气阻力可能为( )例 10 题图A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】若两物体都落在水平面上,则运动时间相等,有 ,A 正确。若两物体都落在斜面上,由公式 得,运动时间分别为 , 。水平位移 ,C 正确。3若第一球落在斜面上,第二球落在水平面上(如图所示) ,例 10 答图不会小于 ,但一定小于 ,故 是可能的, 不可能。故 可能为 ABC。模型演练19.如图所示,一个质量为的小球从倾角为 300的斜面顶点 A 水平抛出(不计空气阻力) ,正好落在 B点,这时 B 点的动能
4、为 35J。求小球的初动能为_。练 19 图【答案】15J【解析】(解法一):由如图所示,根据平抛运动的运动规律:练 19 答图420.倾斜雪道的长为 25 m,顶端高为 15 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度 v08 m/s 飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数 0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取 g10 m/s 2)15 m 25 m练 20 图5【答案】74.8m【解析】:如图选坐标,y
5、xO练 20 答图斜面的方程为:3tan4yx 运动员飞出后做平抛运动0vt 21yg 联立式,得飞行时间t1.2 s 21.如图所示,从倾角为 的斜面上的 M 点水平抛出一个小球,小球的初速度为 v0,最后小球落在斜6面上的 N 点,则(重力加速度为 g) 练 21 图A可求 M、 N 之间的距离B不能求出小球落到 N 点时速度的大小和方向 C可求小球到达 N 点时的动能D可以断定,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大【答案】AD 【解析】:由 tv0cos、 21singt可解得 MN与 t,进而由220)(gtv及 0ang可确定小球到达 N 点时的速度 ,但小球质量未知,
6、不能确定其动能,A 正确 BC 错误.将小球的速度沿垂直于斜面与平行于斜面两个方向上分解,当小球距斜面最远时垂直于斜面方向上的分速度应减小到零,即此时小球的速度方向平行于斜面,D 正确.(ii)物体从斜面外抛出的情景此情景中按物体抛出方向与斜面的位置可分为两种类型,分别如图 6 所示。图 6在定量计算时需通过画出物体运动轨迹示意图来寻找物体的位移与斜面长度、倾角间的关系: cos0Lx、 sinLhy及 、 例 11.一水平抛出的小球落到一倾角为 的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为7例 11 题图A tan B 2t
7、anC 1t D 1t【答案】D例 12.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为 =53的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差 h=0.8m,重力加速度 g=10m/s2,sin53 = 0.8,cos53 = 0.6,求0h53s例 12 题图 小球水平抛出的初速度 v0是多少?斜面顶端与平台边缘的水平距离 s 是多少?若斜面顶端高 H = 20.8m,则小球离开平台后经多长时间 t 到达斜面底端?【答案】 (1)3m/s(2)1.2m(3)2 .4s【解析】 (1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小
8、球会弹起,80h53s0y 例 12 答图 所以 vy = v0tan53 vy2 = 2gh 代入数据,得 vy = 4m/s, v0 = 3m/s 解 得 t2 = 2s 或 t2 = 134s( 不 合 题 意 舍 去 ) 所 以 t = t1 + t2 = 2.4s。模型演练24.如图所示,斜面上有 a、 b、 c、 d 四个点, ab bc cd.从 a 点正上方的 O 点以速度 v 水平抛出一个小球,它落在斜面上的 b 点若小球从 O 点以速度 2v 水平抛出,不计空气阻力,则它落在斜面上的 ( ) 练 24 图A b 与 c 之间某一点9B c 点C c 与 d 之间某一点D d
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