湯杰
一、分解速度—速度關(guān)系
例1將一個(gè)小球以速度ν0水平拋出,要使小球能夠垂直打到一個(gè)斜面上,斜面與水平方向的夾角為θ,那么,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.若保持水平速度ν0不變,斜面與水平方向的夾角θ越大,小球的飛行時(shí)間越長(zhǎng)
B.若保持水平速度ν0不變,斜面與水平方向的夾角θ越大,小球的飛行時(shí)間越短
C.若保持斜面傾角θ不變,水平速度ν0越大,小球的飛行時(shí)間越長(zhǎng)
D.若保持斜面傾角θ不變,水平速度ν0越大,小球的飛行時(shí)間越短
解析 將小球垂直打到斜面上的速度ν沿水平和豎直分解,如圖1所示,由幾何知識(shí)知,ν和豎直方向的夾角也為θ,由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得
由上式不難看出,若保持ν0不變,θ越大,小球的飛行時(shí)間越短;若保持θ不變,ν0越大,小球的飛行時(shí)間越長(zhǎng)。所以,本題答案應(yīng)選BC.
二、分解位移—位移關(guān)系
例2 如圖2所示,從傾角為θ的斜面上A點(diǎn),以水平速度ν0拋出一個(gè)小球,不計(jì)空氣阻力,它落到斜面上B點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間為( )
解析 設(shè)小球從拋出至落到斜面上所用時(shí)間為t,其水平位移和豎直位移分別為x、y,如圖2所示,由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得
三、非常規(guī)方向分解
例3 從傾角為θ的斜面上O點(diǎn),以初速度ν0水平拋出一個(gè)小球,落至斜面B點(diǎn)。求:從拋出開(kāi)始經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小球離斜面的距離最大?最大距離是多大?
解析 如圖3,將物體初速度ν0、重力加速度g都分解成沿著斜面和垂直斜面方向的兩個(gè)分量。在垂直斜面方向上,物體做的是以ν0y為初速度、gy為加速度的類豎直上拋運(yùn)動(dòng)。物體上升到頂端的時(shí)間等于它從拋出至離斜面最遠(yuǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。endprint