平抛运动研究典型例题精析[例题 1] 如图 5-6(A)所示,MN 为一竖直墙面,图中 x 轴与 MN 垂直.距墙面 L 的 A 点固定一点光源.现从 A 点把一小球以水平速度向墙面抛出,则小球在墙面上的影子运动应是 [ ]A.自由落体运动 B.变加速直线运动C.匀速直线运动 D.无法判定[思路点拨] 小球抛出后为平抛运动,在图中 x 方向上为匀速直线运动,在 y 方向上为自由落体运动.故不少同学选择(A)项,而实际上该答案是错误的.问题在于我们研究的并不是小球在竖直方向上的运动,而是在点光源照射下小球在墙上影子的运动.[解题过程] 设小球从 A 点抛出后经过时间 t,其位置 B 坐标为(x,y),连接 AB 并延长交墙面于 C(x′,y′).显然 C 点就是此时刻小球影子的位置(如图 5-6(B)所示).令 AB 与 x 轴夹角为 α,则用心 爱心 专心依几何关系,影子位置 y′=L·tanα.故令 gL/2v0=k,则 y′=k·t.即影子纵坐标 y′与时间 t 是正比例关系,所以该运动为匀速直线运动,应选(C)项.[小结] (1)要认真审清题意:本题所研究的是“点光源照射下小球影子的运动”,否则会差之毫厘,谬之千里.(2)对选择题的分析判断,切莫主观猜测,要做到弃之有理,选之有据.对于需做出定量研究的问题,最好的方法就是将物理图景利用数学语言表达出来,例如在本题中就是写出位移随时间的函数关系.[例题 2] 如图 5-7 所示,M 和 N 是两块相互平行的光滑竖直弹性板.两板之间的距离为 L,高度为 H.现从 M 板的顶端 O 以垂直板面的水平速度 v0 抛出一个小球.小球在飞行中与 M板和 N 板,分别在 A 点和 B 点相碰,并最终在两板间的中点 C 处落地.求:(1)小球抛出的速度 v0 与 L 和 H 之间满足的关系;(2)OA、AB、BC 在竖直方向上距离之比.[思路点拨] 根据平抛运动规律,建立小球在 MN 之间的运动图景是本题关键之一.小球被水平抛出后,如果没有板面 N 的作用,其运动轨迹应如图 5-8 中虚线所示.由于板面光滑弹用心 爱心 专心性良好,故在 A 点与 N 板碰后,应满足反射定律,反弹后运动轨迹与虚线,满足以 N 板为轴的左右对称.第二次在 B 点与 M 板相碰情况亦然.本题的另一难点是问题竖直方向运动为自由落体,所以不少同学会认为这三段在竖直方向上距离之比应为:1∶3∶2.5.你是否也有同样的结果呢?[解题过程] (1)分析可知运动的全过程中,小球始终保持其水平速...