高中物理平拋運(yùn)動(dòng)落地方式的歸納

步國(guó)平

(鎮(zhèn)江崇實(shí)女子中學(xué)　江蘇 鎮(zhèn)江　212004)

李錦云

(鎮(zhèn)江市外國(guó)語(yǔ)學(xué)?！〗K 鎮(zhèn)江　212004)

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高中物理平拋運(yùn)動(dòng)落地方式的歸納

步國(guó)平

(鎮(zhèn)江崇實(shí)女子中學(xué)江蘇 鎮(zhèn)江212004)

李錦云

(鎮(zhèn)江市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校江蘇 鎮(zhèn)江212004)

摘 要:平拋運(yùn)動(dòng)是典型的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的模型,高考的要求較高,即理解平拋運(yùn)動(dòng)的確切含義以及與其他知識(shí)的聯(lián)系,能夠進(jìn)行敘述和解釋,并能在實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用．筆者通過(guò)近10年的高三物理教學(xué)，歸納出平拋運(yùn)動(dòng)在高考試題中呈現(xiàn)的方式主要因?yàn)槁涞胤绞降牟煌?，從而考查學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解．

關(guān)鍵詞:平拋運(yùn)動(dòng)落地方式歸納

曲線運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用歷來(lái)是高考的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)，而平拋運(yùn)動(dòng)是典型的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，也是近幾年高考的熱點(diǎn)之一．筆者通過(guò)近10年的高三物理教學(xué)，歸納出平拋運(yùn)動(dòng)在高考試題中呈現(xiàn)的方式主要因?yàn)槁涞胤绞降牟煌?，從而考查學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解．現(xiàn)將個(gè)人的教學(xué)心得歸納如下.

1落到水平面上

【例1】(2011年高考廣東卷第17題)如圖1所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上．已知底線到網(wǎng)的距離為L(zhǎng)，重力加速度取g，將球的運(yùn)動(dòng)視作平拋運(yùn)動(dòng)，下列表述正確的是

圖1

C．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L

D．球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)

【例2】(2012年高考全國(guó)新課標(biāo)卷第15題)如圖2所示，x軸在水平地面內(nèi)．y軸沿豎直方向．圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a，b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的．不計(jì)空氣阻力，則

A．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)

B．b和c的飛行時(shí)間相同

C．a(chǎn)的水平速度比b的小

D．b的初速度比c的大

圖2

2落到斜面上

【例3】(2010年高考全國(guó)卷第18題)一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3中虛線所示．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為

C．tanθD．2tanθ

圖3

【例4】(2012年高考上海卷第12題)如圖4所示，斜面上a，b，c3點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn)．若小球初速變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則

圖4

A．v0

C．2v03v0

解析：過(guò)b點(diǎn)做一條水平直線，若沒(méi)有斜面，則小球?qū)⒙涞竭^(guò)b點(diǎn)的水平直線上，由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，小球初速度為v時(shí)，其水平位移為v0t

圖5

綜合上述4道高考試題可以發(fā)現(xiàn)，處理平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)主要還是抓住不變量和變量，利用位移和速度的分解來(lái)解答，具體如圖6所示．

圖6

分速度：水平分速度為vx=v0.

豎直分速度為vy=gt.

分位移：水平分位移x=v0t.

合位移：物體的合位移

θ為物體的(合)位移與水平方向的夾角．

教師在高三物理教學(xué)過(guò)程中可以強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)：其一為合成與分解的思想應(yīng)用，如分速度、合速度，分位移，合位移；其二為“1圖8式兩直角”，即圖6這1張圖；分速度的2個(gè)表達(dá)式、分位移的2個(gè)表達(dá)式、合速度1個(gè)表達(dá)式、合速度與水平方向速度夾角正切1個(gè)表達(dá)式、合位移1個(gè)表達(dá)式、合位移與水平方向位移夾角正切1個(gè)表達(dá)式，共8式；位移x，y和vx,vy所夾的兩個(gè)直角．這樣不管以后平拋運(yùn)動(dòng)的落地方式是什么都不會(huì)超出這兩點(diǎn)范疇．

3落到拋物線面上

(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能；

(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最??？動(dòng)能的最小值為多少？

圖7

解析：(1)設(shè)探險(xiǎn)隊(duì)員跳到坡面上時(shí)水平位移為x，豎直位移為H，

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

由幾何關(guān)系得到

y=2h-H

坡面的拋物線方程為

整個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得

聯(lián)立以上5個(gè)表達(dá)式得到

(2)根據(jù)落地時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式進(jìn)行數(shù)學(xué)變式得到

4落到圓面上

【例6】(2011年高考海南卷第15題)如圖8，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓．a(chǎn)b為沿水平方向的直徑．若在a點(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會(huì)擊中坑壁上的c點(diǎn)．已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半徑的一半，求圓的半徑．

圖8

解析:設(shè)圓半徑為R，過(guò)c點(diǎn)作ab的垂線cd，如圖9所示．

圖9

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

聯(lián)立兩個(gè)表達(dá)式可以解得

從物體做平拋運(yùn)動(dòng)落地接觸面的不同入手，筆者對(duì)幾種情況分別做了求解和歸納，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，并能舉一反三，提高教學(xué)效果.

(收稿日期：2015-10-13)