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高中一年级物理

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    如图所示,小球以v0=10 m/s的速度θ=30°的抛射角从地面抛出,下落时撞击一钢板,撞击速度恰好垂直于钢板,钢板与水平面的夹角α=45°,不计空气阻力,试求:(g=10 m/s2)
    (1)小球刚撞击钢板时速度的大小;
    (2)撞击点高度。

    本题信息:2011年同步题物理计算题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “如图所示,小球以v0=10 m/s的速度θ=30°的抛射角从地面抛出,下落时撞击一钢板,撞击速度恰好垂直于钢板,钢板与水平面的夹角α=45°,不计空气阻力,试求:(g=1...” 主要考查您对

斜抛运动

机械能守恒定律

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  • 斜抛运动
  • 机械能守恒定律

斜抛的定义:

将物体以一定的初速度沿斜向上(或斜向下)抛出,物体仅在重力作用下所做的运动。


斜抛的特性:

速度:水平方向 ,竖直方向
位移:水平方向,竖直方向
对称性:①轨迹关于通过最高点的竖直线对称。
                ②同一高度速率相等。
                ③从某一点到最高点的时间与从最高点下降至该高度的时间相等。


斜抛的知识点拨:

斜抛运动是a=g的匀变速曲线运动。只受重力作用,且方向既不水平也不竖直。
其运动可分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的竖直上抛或竖直下抛运动。


斜抛运动:

①水平方向
②竖直方向

③斜抛运动时间:
④小球能达到的最大高度(Y)叫做射高;从抛出点到落地点的水平距离(X)叫做射程。射高y=v02sin2θ/2g,射程X=2v02sinθcosθ/g。控制变量v0不变,θ=45°时,射程最大X=v02/g。


机械能守恒定律:

1、内容:只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
2、表达式:

3.条件
机械能守恒的条件是:只有重力或弹力做功。可以从以下三个方面理解:
(1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。
(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或弹力做功。例如物体沿光滑的曲面下滑,受重力、曲面的支持力的作用,但曲面的支持力不做功,物体的机械能守恒。
(3)其他力做功,但做功的代数和为零。

判定机械能守恒的方法:

 (1)条件分析法:应用系统机械能守恒的条件进行分析。分析物体或系统的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力 (或弹力)做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则系统的机械能守恒。
(2)能量转化分析法:从能量转化的角度进行分析:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒。
(3)增减情况分析法:直接从机械能的各种形式的能量的增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒;若系统的动能不变,而势能发生了变化,或系统的势能不变,而动能发生了变化,则系统的机械能不守恒;若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒。
(4)对一些绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒。

竖直平面内圆周运动与机械能守恒问题的解法:

在自然界中,违背能量守恒的过程肯定是不能够发生的,而不违背能量守恒的过程也不一定能够发生,因为一个过程的进行要受到多种因素的制约,能量守恒只是这个过程发生的一个必要条件。如在竖直平面内的变速圆周运动模型中,无支撑物的情况下,物体要到达圆周的最高点,从能量角度来看,要求物体在最低点动能不小于最高点与最低点的重力势能差值。但只满足此条件物体并不一定能沿圆弧轨道运动到圆弧最高点。因为在沿圆弧轨道运动时还需满足动力学条件:所需向心力不小于重力,由此可以推知,在物体从圆弧轨道最低点开始运动时,若在动能全部转化为重力势能时所能上升的高度满足时,物体可在轨道上速度减小到零,即动能可全部转化为重力势能;在,物体上升到圆周最高点时的速度)时,物体可做完整的圆周运动;若在时,物体将在与圆心等高的位置与圆周最高点之间某处脱离轨道,之后物体做斜上抛运动,到达最高点时速度不为零,动能不能全部转化为重力势能,物体实际上升的高度满足。故在解决这类问题时不能单从能量守恒的角度来考虑。


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