高中物理 運動學(xué)典型例題解析 新人教版必修2

1、運動學(xué)典型例題解析1.豎直上拋運動對稱分析：例：一個從地面豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)過一個較低點a的時間間隔為ta,兩次經(jīng)過一個較高點b的時間間隔為tb,則a、b之間的距離是（ ）ag(ta2-tb2)/2 b. g(ta2-tb2)/4 c. g(ta2-tb2)/8 d. g(tb2-ta2)/2解析：由豎直上拋運動的時間對稱性可知，從a點到最高點的時間是ta/2，從b點到最高點的時間是tb/2，所以從a點到最高點的距離是：ha=1/2*g（ta/2）2從b點到最高點的距離是：hb=1/2*g（tb/2）2所以：a、b之間的距離是：g(ta2-tb2)/82.平拋運動規(guī)律的理解和應(yīng)用：例：以

2、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30°的斜面上，則物體完成這段飛行的時間是（ ）a. 3/3 s b. 23/3 s c. 3 s d. 2 s 解析：物體做平拋運動，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，當(dāng)物體撞到斜面時，豎直分速度vt=gt，水平分速度是v0，合速度與斜面垂直，可知：gt=v0cot，解得t=3 s例：水平屋頂高h=5m，墻高h=3.2m，墻到房子的水平距離l=3m，墻外馬路寬s=10m，欲使小球從房頂水平飛出落在墻外的馬路上，問：小球離開房頂時的速度應(yīng)滿足什么條件。解析：設(shè)小球剛好越過墻時，水平初速度是v1

3、則：h-h=1/2*gt12，解得v1=5m/s；又設(shè)小球越過墻后，剛好落在馬路右邊，此時球的水平速度是v2，則：h=1/2*gt22，解得v2=13m/s；由此可知，小球的速度為：5m/sv13m/s3.自由落體運動和豎直上拋運動的相遇問題：例：在高h處，小球a由靜止開始自由落下，與此同時在a正下方地面上以初速度v0豎直向上拋出另一個小球b。求a、b在空中相遇的時間和地點，并討論a、b相遇的條件，不計空氣阻力。解析：b球做豎直上拋運動，可看成是速度為v0的勻速直線運動和自由落體運動的合運動，而a球做自由落體運動，所以b球相對a球做速度為v0的勻速直線運動，a、b間距離為h，要想在空中相遇，則

4、相遇時間h/ v0 一定要小于a降落的時間。a降落的時間t1=t0< t1 即v0>；如果在b上升階段相遇，則t0應(yīng)小于b的上升時間t2，所以h/ v0<v0/g，v0>；所以：當(dāng)v0>a、 a、b一定相遇，當(dāng)v0>，在上升階段相遇，v0介于兩者之間時，在下降階段相遇。相遇點距地面的高度為：h-1/2*g（h/ v0）24.類平拋運動問題的處理：例：質(zhì)量為m的飛機以水平初速度v0飛離跑到后逐漸上升，若飛機的水平速度不變，同時受到重力和豎直向上的恒定升力，設(shè)飛機的水平方向位移為l，上升的高度為h，問：（1） 飛機受到的升力的大小（2） 飛機上升至h高度時的速度

5、大小解析：（1）飛機在水平方向做勻速直線運動，l= v0t，又因為飛機在豎直方向做初速度為零的勻加速運動，所以：h=1/2*at2；由兩式得：a=2h v02/l2，對飛機受力分析：f-mg=ma，所以飛機受到升力大小為：f=mg+2mh v02/l2；（2）設(shè)飛機上升高度h時豎直速度為v，則：v2=2ah=4h v02/l2，所以v=v0 /l 例：光滑斜面傾角為，長為l，上端一小球沿斜面水平方向以速度v0拋出，問：小球滑到底端時，水平方向位移多大。解析：小球的運動可以分解為兩個分運動，水平方向的勻速直線運動和沿斜面的勻加速直線運動，a=gsin，水平方向s=v0t，沿斜面向下l=1/2*a

6、t2所以：s=v05.斜拋運動的分析和研究：例：一座炮臺置于距地面60m高的山邊，以與水平線成45°角的方向發(fā)射一顆炮彈，炮彈離開炮口時的速度為120m/s，求：（1） 炮彈達到的最大高度（2） 炮彈落到地面的時間和速度（3） 炮彈的水平射程解析：在豎直方向vy=v0sin45°，水平方向vx=v0cos45°（1） 豎直方向：h=vy2/2g=360m（2） y=vyt-1/2*gt2，代入數(shù)據(jù)得t炮彈落到地面時，豎直方向的速度vyt=vy-gt，代入數(shù)據(jù)得vyt所以：v= 代入數(shù)據(jù)得v(3) 水平射程：x=vxt6.?？碱}型：例：斜面傾角為30°，小

7、球從a點以初速度v0水平拋出，恰好落到b點，求：（1）a、b之間的距離（2）物體在空中飛行的時間（3）從拋出開始，經(jīng)過多少時間小球與斜面之間的距離最大。解析：（1）由題意得labsin30°=1/2*gt2 labcos30°= v0t 解得：lab=4v02/3g將小球的運動分解為沿斜面方向和垂直于斜面方向，則： v0sin30°-gtcos30°=0 所以t= v0/3g（2）由以上分析可知：t空= 2 v0/3g （3）t= v0/3g例：如圖所示，一物體自傾角為的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角滿足 （ ）a. tan=sin b. tan=cosc. tan=tan d. tan=2tan解析：tan=vy/ v0=gt/ v0 tan=h/x=（1/2*gt2）/（v0t）=（gt）/（2v0）所以：d正確例：a、b兩小球同時從距離地面高為h=15m處的同一點拋出，初速度大小均為v0=10m/s，a球豎直向下拋出，b球水平拋出，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/s2，問：(1) a球經(jīng)過多長時間落地(2) a球落地時，a、b兩球之間的距離是多少。解析：