专题四 平抛与圆周运动组合问题的分析
考纲解读 1.掌握运用平抛运动规律、圆周运动知识解决综合性问题的方法.2.掌握程序法在解题中的应用.
考点一 平抛运动与直线运动的组合问题
1. 一个物体平抛运动和直线运动先后进行,要明确直线运动的性质,关键抓住速度是两个
运动的衔接点.
2. 两个物体分别做平抛运动和直线运动,且同时进行,则它们运动的时间相等,同时满足
一定的空间几何关系.
例1 如图1所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在邻近平台
的一倾角为α=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=0.8 m,重力加速度取g= 10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求: (1)小球水平抛出时的初速度v0;
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x; 图1 (3)若斜面顶端高H=20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端?
解析 (1)由题意可知,小球落到斜面上并刚好沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,如图所示,
vy=v0tan 53°,vy=2gh 代入数据,得 vy=4 m/s,v0=3 m/s. (2)由vy=gt1得t1=0.4 s x=v0t1=3×0.4 m=1.2 m
(3)小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度 mgsin 53°a=8 m/s2
m初速度v
5 m/s
H2
vt2+t2 sin 53°2
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代入数据,解得t2=2 s或t2′=- s(不合题意舍去)
4所以t=t1+t2=2.4 s.
答案 (1)3 m/s (2)1.2 m (3)2.4 s
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