2020高中物理 第五章 曲线运动 核心素养微课2课件 新人教版必修2

第五章曲线运动核心素养微课(二)课题一平抛运动与斜面相结合问题•平抛运动问题经常会与斜面、圆弧曲面等相结合进行考查。•在解答平抛运动与斜面的结合问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面、曲面倾角，找出位移或速度与斜面、曲面倾角的关系，从而使问题得到顺利解决。运动情景物理量分析方法归纳vy＝gt，tanθ＝v0vy＝v0gt→t＝v0gtanθ→求x、y分解速度，构建速度三角形，确定时间，进一步分析位移x＝v0t，y＝12gt2→tanθ＝yx→t＝2v0tanθg分解位移，构建位移三角形运动情景物理量分析方法归纳tanθ＝vyv0＝gtv0→t＝v0tanθgP点处速度方向与斜面平行，分解速度，可求离斜面最远时运动的时间落到斜面上时合速度与水平方向的夹角为φ，tanφ＝gtv0＝gt2v0t＝2yx＝2tanθ→α＝φ－θ小球到达斜面时的速度方向与斜面的夹角α为定值，与初速度无关tanθ＝vyv0＝gtv0→t＝v0tanθg小球平抛时沿切线方向进入圆弧形凹槽时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则可求出运动时间•(2019·安徽合肥六中高一下学期期中)如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道。O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则()典例A．tanθ2tanθ1＝2B．tanθ1tanθ2＝2C．1tanθ1tanθ2＝2D．tanθ1tanθ2＝2B解题指导：(1)θ2为位移与竖直方向的夹角，则tanθ2＝xy(2)θ1为速度与水平方向的夹角，则tanθ1＝vyv0解析：OA方向即小球末速度垂线的方向，θ1是末速度与水平方向的夹角；BA方向即小球合位移的方向，θ2是位移方向与竖直方向的夹角。由题意知：tanθ1＝vyv0＝gtv0，tanθ2＝xy＝v0t12gt2＝2v0gt由以上两式得：tanθ1tanθ2＝2。故B项正确。〔对点训练〕(2019·山东省济南历城高一下学期期中)如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，物体完成这段飞行需要的时间是()A．33sB．233sC．3sD．0.2sC解析：分解物体末速度，如图所示，由于平抛物体水平方向是匀速运动，竖直方向是自由落体运动，末速度v的水平分速度仍为v0，竖直分速度为vy则：vy＝gt由图可知v0vy＝tan30°，所以：t＝v0g·tan30°＝3s。C正确。1．(2019·广东省茂名市第一中学高一下学期期中)如图，可视为质点的小球，位于半径为3m半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则初速度为(不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2)()A．553m/sB．43m/sC．35m/sD．152m/sC解析：由题意知，R＋R·cos60°＝v0t①由速度分解图结合边角关系得tan60°＝v0gt②由以上两式解得v0＝35m/s，故选C。•2．(2019·山东省临朐一中高一下学期质检)如图所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处，其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面无摩擦滑下，下图中的图像是描述物体沿x方向和y方向运动的速度－时间图像，其中正确的是()C解析：物体在O→P过程中vx＝v0，vy＝gt，物体在P→Q过程中，a＝gsinθ，vx′＝v0＋axt，vy′＝vy＋ayt，根据以上函数关系可知选项C正确。3．(2018·卓识教育深圳实验部高一下学期期中)跳台滑雪是一种极为壮观的运动，运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，设运动员连同滑雪板的总质量m＝50kg，从倾角θ＝37°的坡顶A点以速度v0＝20m/s沿水平方向飞出，恰落到山坡底的水平面上的B处。(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求(1)运动员在空中飞行的时间；(2)AB间的距离s。•答案：(1)3s(2)75m解析：(1)运动员由A点到B点做平抛运动，水平方向的位移x＝v0t，竖直方向的位移y＝12gt2，又yx＝tan37°，联立以上三式得t＝2v0tan37°g＝3s。(2)由题意知sin37°＝12gt2s，得A、B间的距离s＝gt22sin37°＝75m。