我們在
高中物理
裡主要學習關於
運動、受力、能量、動量
的分析,為了
昇華運用
,又加入的
電磁場
中的這些專題,那今天我們就來
重點剖析“運動
”這一塊中的“
平拋運動
”分析思路,它牽連著
直線運動、曲線運動
,影響著
電場中的運動
。
先來看一個典例:
“東方-2018”是中俄戰略級聯合軍演,於2018年9月11日開練.如圖所示,在聯合軍事演習中,離地面
H
高處的飛機以水平對地速度
v
1發射一顆炸彈轟炸地面目標
P
,反應靈敏的地面攔截系統同時以初速度
v
2豎直向上發射一顆炮彈攔截(炮彈運動過程視為豎直上拋),設此時攔截系統與飛機的水平距離為
x
,若攔截成功,不計空氣阻力,則
v
1、
v
2的關係應滿足()
題目圖
題目選項
分析:
方法一:
對於基礎知識過關的學生,你的做法是這樣的:
方法一(1)
方法一(2)
今天重點講方法二:
飛機發射的炸彈做平拋運動,地面攔截系統發射的炸彈做豎直上拋運動,要想起到攔截效果,二者在空中要相遇——同一時刻,到達同一位置。
將飛機投出的炸彈的運動,分解為水平方向上的勻速直線運動,和豎直向下的自由落體運動,很快就能觀察到,飛機投出的炸彈與地面攔截系統投出的炸彈,從一開始到相遇用的時間相等,設為
t。
且二者在豎直方向上的相對位移為H。
設向下為正方向,相對初速度為V2(飛機投的炸彈豎直方向上初速度為0,地面攔截系統豎直方向上的初速度為豎直向上的V2,V相對=0-(V2)=V2)。
二者在豎直方向上的加速度都為重力加速度,所以二者相對加速度為0.
意味著二者在豎直方向上相對彼此做勻速直線運動,從一開始到相遇,用時t=H/V2.
那在另一個水平方向上呢?地面攔截系統所投導彈水平位移為零,兩個導彈水平相對位移為X,相對初速度為V1,相對加速度為0.
所以有:X=V1*t。聯立兩個式子便可求得解。
具體書寫過程如下:
由題意知,飛機所投導彈做平拋運動,地面攔截系統做豎直上拋運動
方法二
總結:
本題為平拋運動中的相遇問題,理解相遇不難(同一時刻到達同一位置,建立兩個物件的位移、時間關係),理解平拋運動不難(將運動分解到水平和豎直方向上的分運動求解),昇華到用相對位移、相對速度、相對加速度,這樣解決一些看起來單獨的個體是複雜過程,而相對彼此是簡單過程(勻速直線運動),無論是對思維升級訓練,還是縮短解題時間、提高正確率方面,都是非常重要的。
我們不僅注重解題的知識、技巧、方法,還要做完一個題,覆盤化簡後的式子潛藏的一些原理的融合,理解了這層,在物理裡就沒有“技巧”一說了。
光說不練假把式,現在就來練一下吧?
(2017·江蘇卷)如圖所示,
A
、
B
兩小球從相同高度同時水平丟擲,經過時間
t
在空中相遇.若兩球的丟擲速度都變為原來的2倍,則兩球從丟擲到相遇經過的時間為()
題目圖
題目選項圖
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