《巧用抛体运动规律速解类抛体运动问题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《巧用抛体运动规律速解类抛体运动问题.doc（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、巧用抛体运动规律 速解类抛体运动问题江西省萍乡市上栗中学 彭俊昌 #TRS_AUTOADD_1260328104252 MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px#TRS_AUTOADD_1260328104252 P MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px#TRS_AUTOADD_1260328104252 TD MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px#TRS_AUTOADD_1260328104252 DIV MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px#TRS_AUTOA
2、DD_1260328104252 LI MARGIN-TOP: 0px; MARGIN-BOTTOM: 0px/*-JSON-"":"margin-top":"0","margin-bottom":"0","p": "margin-top":"0","margin-bottom":"0","td":"margin-top":"0", &q
3、uot;margin-bottom":"0","div":"margin-top":"0","margin-bottom" :"0","li":"margin-top":"0","margin-bottom":"0"-*/DIV .MyFav_1258617658050 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SI
4、ZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_1258617658050 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_1258617658050 DIV .MsoNormal
5、TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph;FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN:justifyDIV .MyFav_1258617658050 P.MsoFooterFONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; FONT-FAMILY: "Times New Roman"DIV.MyFav_1258617658050 LI.MsoFoot
6、erFONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; FONT-FAMILY: "Times New Roman"DIV.MyFav_1258617658050DIV .MsoFooterFONT-SIZE: 9pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; FONT-FAMILY: "Times New Roman"DIV.MyFav_1258617658050 P.CharCharCharCharCharCharCharCharC
7、harCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 10pt; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_1258617658050 LI.CharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCh arCharCharCharCharCharCharTE
8、XT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 10pt; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_1258617658050 DIV .CharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharCharC harCharCharCharCharCharCharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.
9、5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 10pt; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_1258617658050 P.CharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 10pt; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_125
10、8617658050 LI.CharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 10pt; LINE-HEIGHT: 125%; FONT-FAMILY: Verdana; TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_1258617658050 DIV .CharTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE:10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; TEXT-INDENT: 10pt;LINE-HEIGH
11、T: 125%; FONT-FAMILY: Verdana;TEXT-ALIGN: justifyDIV .MyFav_1258617658050DIV .Section1page: Section1DIV .MyFav_1258617658050OLMARGIN-BOTTOM: 0cmDIV .MyFav_1258617658050 ULMARGIN-BOTTOM: 0cm平抛物体的运动或斜抛物体的运动，其共同的特点是运 动中所受的合外力 （重力 ）是恒力，且初速度不为零，一般都 是根据运动的分解将它们的运动分解为水平方向的匀速运 动和竖直方向的自由落体运动。在实际当中，有些物体的运 动与抛
12、体运动的特点类似，所受合外力也为恒力，初速度也 不为零，我们将这类物体的运动称为类抛体运动，它们的运 动特点与抛体运动的特点相同，解题时根据抛体运动的特 点，可以快速而简便地得出结果。1根据平抛运动物体速度方向的特点解题如图 1 所示，一质点从坐标原点以初速度 v0 沿 x 轴正 方向水平抛出，经过时间t,到达P（x1、y1）点，速度为v,若将速度v向反延长，则延长线与 x轴交点坐标为x1/2，即 速度反向延长必交于该点坐标的中点。带电粒子垂直电场线 进入平行板电容器间的匀强电场时作“类平抛运动” ，飞出 电场时速度方向的反向延长线必交于电容器的中点，即所有 带电粒子都好象从电容器的中心飞出来
13、似的。例 1 如图 2 所示为电子显示仪器 (如示波器 ) 的核心部 件。阴极产生的热电子由静止开始经加速电压 u1 加速后， 进入板长为11，间距为d,电压为u2的偏转区域，距偏转区 域右侧为 l2 的位置是荧光屏， 电子轰击荧光屏能够显示出光 斑。依据上述信息，求：(1) 若偏转电压u2为稳定的直流电压，试推导 y的表达 式；(2) 若u2= B t2，光斑在荧光屏上做什么运动？加速度多 大？解析： (1)电子的加速过程，由动能定理得： ，进入偏转电场后，电子做类平抛运动，平行于板的方向电子做匀速直线运动：，垂直于板的方向做初速为 0 的匀加速直线运动：o电子射出平行板偏转电场时速度的反向
14、延长线交原运动方向于点0 '，则由三角形相似得：，所以：。(2)若u2= B t2，贝畀所以光斑在荧光屏上做匀加速直线 运动，加速度大小为。2根据斜上抛运动物体速度方向的特点解题如图3所示，物体从坐标原点以初速度v,与x轴成a角抛出，当它再次通过 x轴上的P点时，速度大小仍为 v, 速度方向与 x 轴仍成 a 角。根据斜抛运动的这个特点，处理 带电粒子的“类斜抛运动”问题时带来极大方便。例2如图4所示，一个带电油滴从 0点以速度v向右 上方射入匀强电场中，V的方向与电场方向成 a角，测得油 滴到达运动轨迹的最高点 P时，它的速度大小仍为 V。则下 列说法正确的是 ()3根据斜上抛运动物
15、体在最高点的速度最小的特点解B .不管油滴带何种电荷， P点总在0点右上方C OP 与初速度 v 所成的角度可能为，也可能为D.当油滴到达最高点时，重力和电场力对油滴做功的 瞬时功率为 0解析：将油滴所受的电场力和重力的合力作为油滴的等效重力G '，所以小球的运动为“类斜上抛运动”。(1)若油滴带正电，则油滴向右做类斜抛运动，轨迹如图5 所示。当油滴运动到最高点 P 时，速度方向水平，由题意知此时油滴 的速度大小仍为v,所以0P两点均位于x轴上，由类斜抛 运动的特点可知速度方向如图 5所示，则2 B = a ,所以，即 0P与初速度v的夹角为，而G与Eq的合力G'与x轴垂直，
16、所以选项 A 正确。 (2)若油滴带负电， 则带电粒子的运动轨迹 及速度方向如图6所示，用同样的方法可求得 0P与初速度 v的夹角为，所以选项 C正确。在最咼点 P,等效重力G' 与速度 v 的方向不垂直，所以其瞬时功率不为零。题斜上抛运动的物体，可以将其运动分解为水平方向的匀 速运动和竖直方向的匀减速运动，当它运动到最高点时，竖 直方向的速度减为零，物体的速度减为最小，等于水平方向 的分速度。例 3 如图 7 所示的坐标系， x 轴沿水平方向， y 轴沿竖 直方向。在 x 轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也 无磁场，第三象限内存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xy 平面（纸
17、面 ）向里的匀强磁场，在第四象限内存在沿y 轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量 为 m 、电量为 q 的带电质点，从 y 轴上 y=h 处的 P1 点以一 定的水平初速度沿 x 轴负方向进入第二象限。然后经过 x 轴 上 x= 2h 处的 P2 点进入第三象限， 带电质点恰好能做匀速 圆周运动，之后经过 y 轴上 y=2h 处的 P3 点进入第四象限。 已知重力加速度为g。求：带电质点在第四象限空间运动过 程中最小速度的大小和方向。解析：质点从P1到P2,由平抛运动规律：，可以求出， 方向与x轴负方向成45°角。在第三象限质点从 P2到P3 正好作了半个圆周运
18、动。 质点进入第四象限，作类斜抛运 动，运动到最高点时速度最小，最小速度等于水平方向的分 速度，即，方向沿 x 轴正方向。例 4 如图 9 所示，水平传送带的皮带以恒定的速度v运动，一个质量为m小物块以一定的水平初速度 v垂直皮带 边缘滑上皮带，假设皮带足够大，物块与皮带间的动摩擦因 数为卩。求：物块在皮带上运动的速度最小值。解析：物块所受摩擦力的方向与相对运动的方向相反， 如图 10所示，与传送带的速度方向成 45?角，物块相对地面 的运动为类斜抛运动，建立如图 11 所示的坐标系， f 的反方 向为 y 轴的正方向，根据斜抛运动的特点知物块运动到最高 点时速度最小，最小速度。从以上几例的分析可以看出，在物理学习中运用类比的 方法，可以灵活快捷地处理一些类似问题，对于培养学生举 一反三、触类旁通的能力很有帮助。