建坐标 构方程 解平抛

2016-10-24 05:53:31梅宇航
物理之友 2016年8期

顾 岩 梅宇航

(江苏省镇江第一中学,江苏 镇江 212009)



建坐标构方程解平抛

顾岩梅宇航

(江苏省镇江第一中学,江苏镇江212009)

关于平抛运动的解答,常规的方法是利用运动的合成与分解,将其分解为两个相互垂直的直线运动,求出分运动的相关物理量,最后合成,其核心思想是“分而解之”.在实际问题的处理中,有时还可以从合运动入手,利用数学方法,构建平抛运动轨迹方程,直接求解.

平抛运动;合运动;轨迹方程

在人教版高中物理必修2“平抛运动”中,从数学层面探讨了平抛物体的运动轨迹方程,但却鲜见用平抛运动轨迹方程来解决物理问题,笔者在此略陈管见.

1 平抛物体轨迹方程的拓展构建

图1

2 示例呈现

2.1利用点的坐标

例1:抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动(如图2),谈及乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.

图2

(1) 若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出,落在球台的P1点(如图2实线所示),求P1点距O点的距离x1;

(2) 若球在O点正上方以速度v2水平发出,落在球台的P0点,且恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图2虚线所示),求v2的大小;

(3) 若球在O正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3,求发球点距O点的高度h3.

图3

解答评析:选取适当的原点建立坐标系,使得一些点的坐标成为已知,进而使问题明朗化.

2.2求出……

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