平拋運動問題的歸類解法與技巧

胡道成

(貴州省畢節第三實驗高級中學)

平拋運動是一種重要的曲線運動,解決平拋運動問題是在“化曲為直”思想的指導下,將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,是“合成與分解法”這一重要物理方法的具體應用。平拋運動問題與生產生活和現代科技結合得非常緊密,能夠承載“情境問題”,內容還涉及牛頓運動定律及“等效思想”的應用,對考查學生的理解能力、推理論證能力、模型建構能力和“能量觀念”具有不可替代性,也就成了高考命題的熱點。做平拋運動的物體在運動過程中往往會受到幾何條件的約束,因此,解題策略上要按落點情況進行歸類,解題方法上要以“速度正交分解法或位移正交分解法”為突破口,解題技巧上要以求時間為橋梁,結合等時性、三角函數關系、勾股定理、相似三角形等知識來解決問題,形成結構化、程序化的知識結構體系至關重要。

一、物體落點在豎直面上,水平位移決定時間

【例1】如圖1所示,玩具射擊槍水平放置,槍與目標靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上,槍口與目標靶之間的距離為x=100 m,子彈射出的水平速度v0=100 m/s,子彈從槍口射出的瞬間目標靶由靜止開始釋放,不計空氣阻力,重力加速度g=10 m/s2。

圖1

(1)求子彈從射出到擊中目標靶的時間t;

(2)求目標靶從釋放到被子彈擊中下落的高度h。

【點評】解題過程就是尋找等量關系的過程,本題中子彈恰好擊中目標靶,說明子彈和目標靶的運動時間上相等,空間上下落高度相等,據此列出等式即可求解。……