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高中物理模型&知识总结 200 例|第 12 期 斜抛运动

高中物理模型&知识总结 200 例|第 12 期 斜抛运动

斜抛运动

适合:【高一同步】


一、模型识别

初速度斜着抛出,之后只受重力——这就是斜抛。它和平抛只差一分:平抛的初速度是水平的,斜抛的初速度是斜的。所以第一步永远是把初速度拆成水平和竖直两个分量。

识别信号:

  • 抛出方向与水平方向成某个角(题干直接给角度,或给速度方向)
  • 题面出现"斜向上抛出""以仰角""以与水平成 37° 的初速度"
  • 问的是上升的最大高度、飞行时间、水平射程

二、核心规律

第一步:分解初速度

第二步:两个方向各管各的

  • 水平方向不受力,是匀速运动:
  • 竖直方向只受重力,是竖直上抛(斜向下抛则是竖直下抛):

斜向上抛、落回同一水平面的三个常用结论

  • 上升时间 ,最高点竖直分速度为零、水平分速度还在
  • 射高 
  • 飞行总时间 ,射程 

一句话:斜抛 = 水平匀速 + 竖直上抛。先把初速度拆成两个分量,剩下的就是前面学过的两个运动。


三、例题 1(基础 · 同步)

题从地面以初速度 、与水平方向成  角斜向上抛出一个小球。取 ,,,不计空气阻力。求:(1)小球上升的最大高度;(2)小球从抛出到落回抛出点所在水平面所用的时间;(3)小球的水平射程。

思路先把初速度分解成水平、竖直两个分量。竖直分量决定上升时间与高度,水平分量决定射程。

解

(1)分解初速度

竖直方向是竖直上抛,到达最高点时竖直分速度为零,所以最大高度

(2)上升时间

竖直方向上升与下降对称,下降时间也为 ,所以总时间

(3)水平方向匀速,射程

答案(1);(2);(3)。


四、例题 2(难度)

题如图,在离地  高的塔顶,以初速度 、与水平方向成  角斜向上抛出一个小球。取 ,,,不计空气阻力。求:(1)小球离地面的最大高度;(2)小球从抛出到落地所用的时间;(3)落地点到塔底的水平距离。

关键步骤

第一步分解初速度

第二步求离地最大高度。先求小球在抛出点之上还能升高多少

再加上塔高才是离地高度

第三步求落地时间。这次抛出点比落地点高,竖直方向的位移是 。把抛出到落地的整个过程当成一个竖直方向的匀变速运动(整体法),取向上为正

代入数据

整理成标准形式

解得 (另一根为负,与物理情境不符,舍去)。

第四步水平方向全程匀速,落地点到塔底的水平距离

答案(1);(2);(3)。


五、易错点

  • 最高点速度不为零:最高点时只是竖直分速度为零,水平分速度一点没变。斜抛的最高点不是静止点。
  • 竖直位移的符号别丢:从高处抛、往低处落,竖直位移要取负值。分段算容易乱,直接用整体法  一步到位。
  • "离地"和"离抛出点"要分清:公式里的  是相对抛出点的上升高度,题目问"离地最高多少"就得再加上抛出点的高度。
  • 对称性只对竖直方向成立:经过同一高度时,速度大小相等、与水平方向的夹角也相同(一个斜向上、一个斜向下)。但这是竖直分量对称带来的,水平分量从头到尾没变。
  • 斜向下抛别顺手写减号:初速度斜向下时,竖直方向是下抛,,两个分量的方向要先想清楚再落笔。

一句话总结

斜抛就一句话:把初速度拆成水平、竖直两个分量,水平一直匀速,竖直当一个竖直上抛(或下抛)来算。

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