深度解析平抛运动

申仁智

(江苏省如皋市第一中学,江苏 如皋 226500)



深度解析平抛运动

申仁智

(江苏省如皋市第一中学,江苏 如皋 226500)

本文深度剖析了平抛运动的特点和规律，结合实例给出了两种处理平抛问题的方法和解 题步骤，希望对学生解决平抛运动问题有所启迪.

平抛运动;剖析;方法技巧

平抛运动是高中物理中重要的曲线运动形式，也是高考考查的热点内容.高考对平抛运动的考查形式多样，侧重对知识的综合考查，给学生复习带来了困难.其实分析高考试题中的平抛运动问题，还是有规律的.本文对此总结归纳，供学生学习参考.

一、平抛运动特点及规律

平抛运动的定义是：水平抛出的物体仅在重力作用下的运动.根据定义可以看出平抛运动的两个特点，一是初速度方向为水平方向，二是只受重力作用.在用平抛运动的规律解题之前，首先要判断运动是否为平抛运动.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，且匀速直线运动速度等于初速度v0，匀加速直线运动初速度为零.这两种分运动都有各自的特点，在解题时往往对他们的合运动进行分解，常采用分解速度或分解位移的方法，通过分速度(或分位移)和合速度(或合位移)之间的关系来解题.

二、平抛运动解题步骤

1.画出平抛运动的运动轨迹；

2.根据平抛运动轨迹建立直角坐标系，一般以水平方向为x轴，竖直方向为y轴；

3.根据题目条件特点决定分解速度还是分解位移，画出速度或位移分解的矢量图；

4.分析x、y轴的运动，利用相应的分运动特点解题.

三、平抛运动解题示例

1.分解速度

例1 如图1所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C

为环上的最低点，环半径为R.一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是( ).

A.要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，小球应落在BC之间

B.即使v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向与水平方向之间的夹角也相同

C.若v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环

D.无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环

图1 图2

点评 本题有一定的难度，对学生的综合分析能力要求较高.解题时要对速度进行分解，利用好平抛运动速度、位移与水平方向夹角的关系，学生在平时应牢记平抛运动的规律，在解题中加以应用，会大大简化解题步骤.

图3 图4

2.分解位移

例2 如图3所示，从倾角为θ的足够长斜面上的A点将一小球以初速度v0水平抛出，空气阻力不计，小球落在斜面上，则( ).

A.平抛运动可以分解为沿斜面向下的匀速直线运动和垂直于斜面的匀减速直线运动

B.小球离斜面距离最大和刚接触斜面时，沿斜面方向的位移之比为1:4

解析 本题对平抛运动的分解并不是常见的分解为水平方向和竖直方向，而是分解为沿斜面向下和垂直于斜面两个方向，如图4所示，沿斜面方向做匀加速直线运动，初速度vox=v0cosθ，加速度ax=gsinθ.垂直于斜面方向做匀减速直线运动，初速度voy=v0sinθ，加速度ay=gcosθ.A项错误.由图4可知，vy=0时，小球离斜面距离最大，根

点评 本题给出了平抛运动的另一种运动分解的方法，解题时要灵活选择分解方向，联系处理匀变速运动问题的方法和规律进行求解.

通过上面的讨论可以看出，尽管问题情境、物理模型发生变化，基本的解题步骤是不变的.学生在掌握和理解解题步骤和方法的前提下，根据具体情境灵活调用相关的知识，做到知识的融会贯通，解决平抛运动问题会得心应手.

[1]莫洪祥.浅谈平抛运动的规律及运用[J].物理教学探讨，2016(2).

[2]马秀.四类常见的平抛问题例析[J].中学生数理化(学习研究)，2016(4).

[责任编辑：闫久毅]

2017-05-01

申仁智(1972.11-),男,中学高级,本科学历,江苏如皋,从事教材教法，试题解法研究.

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1008-0333(2017)16-0070-02