【精品学案】湖南2012年高考物理冲刺总复习(新人教版)必修2实验抛体运动

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完整版高中物理必修二抛体运动最全讲义及习题及详解

完整版高中物理必修二抛体运动最全讲义及习题及详解

状元堂精选学习资料第二节 抛体运动【知识清单】1、 抛体运动是指 ______________________________ 时,物体所做的运动。

2、 物体做抛体运动需具备两个条件(1) ______________________________ ;( 2) _____________________________ 。

3、平抛运动是指 _________________________________________________ 。

4、平抛运动的特色是(1) ______________________________ ;( 2) _____________________________ 。

5 、用实验研究平抛物体在水平方向上的规律思路是:( 1 )想法经过实验获得___________________ ;( 2)在平抛运动轨迹上找到每相隔相等时间,物体所抵达的地点;( 3) _____________________________ 。

6、平抛运动能够分解为_________________________ 和 ______________________ 。

7、平抛运动的轨迹是一条抛物线。

8、斜向上或斜向下抛出的物体只在重力作用下的运动叫做斜抛运动。

9、斜抛运动能够看做是____________________ 和 _________________ 的合运动。

【考点导航】OV OX一、平抛运动的办理方法平抛运动拥有水平初速度且只受重力作用, 是匀变速曲线运动。

研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解, 将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

Vo其运动规律为:( 1)水平方向: a x =0, v x =v 0 ,x= v 0t 。

(2)竖直方向: a y =g , v y =gt , y= gt 2 /2。

V yY22(3)合运动: a=g ,v t v xv y ,sx 2y 2 。

2012届高考一轮复习学案:4.2抛体运动的规律及其应用

2012届高考一轮复习学案:4.2抛体运动的规律及其应用

第2课时 抛体运动的规律及其应用 基础知识归纳 1.平抛运动 (1)定义:将一物体水平抛出,物体只在 重力 作用下的运动. (2)性质:加速度为g 的匀变速 曲线 运动,运动过程中水平速度 不变 ,只是竖直速度不断 增大 ,合速度大小、方向时刻 改变 .(3)研究方法:将平抛运动分解为水平方向的 匀速直线 运动和竖直方向的 自由落体 运动,分别研究两个分运动的规律,必要时再用运动合成方法进行合成.(4)规律:设平抛运动的初速度为v 0,建立坐标系如图.速度、位移:水平方向:v x =v 0,x =v 0t竖直方向:v y =gt ,y =21gt 2 合速度大小(t 秒末的速度):v t =22y x v v +方向:tan φ=00v gt v v y= 合位移大小(t 秒末的位移):s =22y x +方向:tan θ=00222/v gt t v gt x y == 所以tan φ=2tan θ运动时间:由y =21gt 2得t = 2 g y (t 由下落高度y 决定). 轨迹方程:y = 2 220x v g(在未知时间情况下应用方便).可独立研究竖直分运动:a.连续相等时间内竖直位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n -1)(n =1,2,3…)b.连续相等时间内竖直位移之差为Δy =gt 2一个有用的推论:平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半.2.斜抛运动(1)将物体斜向上射出,在 重力 作用下,物体做曲线运动,它的运动轨迹是 抛物线 ,这种运动叫做“斜抛运动”.(2)性质:加速度为g 的 匀变速曲线 运动.根据运动独立性原理,可以把斜抛运动看成是水平方向的 匀速直线 运动和竖直方向的 上抛 运动的合运动来处理.取水平方向和竖直向上的方向为x 轴和y 轴,则这两个方向的初速度分别是:v 0x =v 0cos θ,v 0y =v 0sin θ.重点难点突破一、平抛物体运动中的速度变化水平方向分速度保持v x =v 0,竖直方向,加速度恒为g ,速度v y =gt ,从抛出点看,每隔Δt 时间的速度的矢量关系如图所示.这一矢量关系有两个特点:1.任意时刻v 的速度水平分量均等于初速度v 0;2.任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量均竖直向下,且Δv =Δv y =g Δt .二、类平抛运动平抛运动的规律虽然是在地球表面的重力场中得到的,但同样适用于月球表面和其他行星表面的平抛运动.也适用于物体以初速度v 0运动时,同时受到垂直于初速度方向,大小、方向均不变的力F 作用的情况.例如带电粒子在电场中的偏转运动、物体在斜面上的运动以及带电粒子在复合场中的运动等等.解决此类问题要正确理解合运动与分运动的关系.三、平抛运动规律的应用平抛运动可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.物体在任意时刻的速度和位移都是两个分运动对应时刻的速度和位移的矢量和.解决与平抛运动有关的问题时,应充分注意到两个分运动具有独立性和等时性的特点,并且注意与其他知识的结合.1.平抛运动规律的应用【例1】(2009•广东)为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破.飞机在河道上空高H 处以速度v 0水平匀速飞行,投掷炸弹并击中目标.求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小(不计空气阻力).【解析】设飞行的水平距离为s ,在竖直方向上H =21gt 2 解得飞行时间为t =g H 2 则飞行的水平距离为s =v 0t =v 0gH 2 设击中目标时的速度为v ,飞行过程中,由机械能守恒得mgH +2021mv =21mv 2 解得击中目标时的速度为v =202v gH +【思维提升】解平抛运动问题一定要抓住水平与竖直两个方向分运动的独立性与等时性,有时还要灵活运用机械能守恒定律、动能定理、动量定理等方法求解.【拓展1】用闪光照相方法研究平抛运动规律时,由于某种原因,只拍到了部分方格背景及小球的三个瞬时位置(见图).若已知闪光时间间隔为t =0.1 s ,则小球运动中初速度大小为多少?小球经B 点时的竖直分速度大小多大?(g 取10 m/s 2,每小格边长均为L =5 cm).【解析】由于小球在水平方向做匀速直线运动,可以根据小球位置的水平位移和闪光时间算出水平速度,即抛出的初速度.小球在竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动规律即可算出竖直分速度.因A 、B (或B 、C )两位置的水平间距和时间间隔分别为x AB =2L =(2×5) cm =10 cm =0.1 mt AB =Δt =0.1 s所以,小球抛出的初速度为v 0=ABAB t x =1 m/s 设小球运动至B 点时的竖直分速度为v By 、运动至C 点时的竖直分速度为v Cy ,B 、C 间竖直位移为y BC ,B 、C 间运动时间为t B C .根据竖直方向上自由落体运动的公式得BC B C gy v v yy 222=- 即(v By +gt BC )2-BC B gy v y22= v By =BCBC BC t gt y 222- 式中y BC =5L =0.25 mt BC =Δt =0.1 s代入上式得B 点的竖直分速度大小为v By =2 m/s2.平抛运动与斜面结合的问题【例2】如图所示,在倾角为θ的斜面上A 点以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B 点所用的时间为( )A.g v θ sin 20B. g v θ tan 20C. g v θ sin 0D. g v θ tan 0 【解析】设小球从抛出至落到斜面上的时间为t ,在这段时间内水平位移和竖直位移分别为x =v 0t ,y =21gt 2 如图所示,由几何关系可知tan θ=002221v gt t v gt x y == 所以小球的运动时间t =gv θ tan 20 【答案】B 【思维提升】上面是从常规的分运动方法来研究斜面上的平抛运动,还可以变换一个角度去研究.如图所示,把初速度v 0、重力加速度g 都分解成沿斜面和垂直斜面的两个分量.在垂直斜面方向上,小球做的是以v 0y 为初速度、g y 为加速度的竖直上抛运动.小球“上、下”一个来回的时间等于它从抛出至落到斜面上的运动时间,于是立即可得t =gv g v g v y yθθθ tan 2 cos sin 22000== 采用这种观点,还可以很容易算出小球从斜面上抛出后的运动过程中离斜面的最大距离、从抛出到离斜面最大的时间、斜面上的射程等问题.【拓展2】一固定的斜面倾角为θ,一物体从斜面上的A 点平抛并落到斜面上的B 点,试证明物体落在B 点的速度与斜面的夹角为定值.【证明】作图,设初速度为v 0,到B 点竖直方向速度为v y ,设合速度与竖直方向的夹角为α,物体经时间t 落到斜面上,则tan α=yx gt t v gt v v v y x 2200=== α为定值,所以β=(2π-θ)-α也为定值,即速度方向与斜面的夹角与平抛初速度无关,只与斜面的倾角有关.3.类平抛运动【例3】如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,斜面长L 为10 m ,一小球从斜面顶端以10 m/s 的速度沿水平方向抛出,求:(1)小球沿斜面滑到底端时的水平位移x ;(2)小球到达斜面底端时的速度大小(g 取10 m/s 2).【解析】(1)在斜面上小球沿v 0方向做匀速运动,垂直v 0方向做初速度为零的匀加速运动,加速度a =g sin 30°x =v 0t① L =21g sin 30°t 2②由②式解得t =︒30 sin 2g L ③由①③式解得x =v 0︒30 sin 2g L =105.010102⨯⨯ m =20 m (2)设小球运动到斜面底端时的速度为v ,由动能定理得mgL sin 30°=21mv 2-2021mv v =101010220⨯+=+gL v m /s≈14.1 m/s【思维提升】物体做类平抛运动,其受力特点和运动特点类似于平抛运动,因此解决的方法可类比平抛运动——采用运动的合成与分解.关键的问题要注意:(1)满足条件:受恒力作用且与初速度的方向垂直.(2)确定两个分运动的速度方向和位移方向,分别列式求解.【例4】如图所示,一高度为h =0.2 m 的水平面在A 点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v 0=5 m/s 的速度在水平面上向右运动.求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g =10 m/s 2).【错解】小球沿斜面运动,则θ sin h =v 0t +21g sin θ•t 2,可求得落地的时间t . 【错因】小球应在A 点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑.【正解】落地点与A 点的水平距离x =v 0t =v 0102.0252⨯⨯=g h m =1 m 斜面底宽l =h cot θ=0.2×3m =0.35 m因为x >l ,所以小球离开A 点后不会落到斜面,因此落地时间即为平抛运动时间.所以t=102.022⨯=gh s=0.2 s【思维提升】正确解答本题的前提是熟知平抛运动的条件与平抛运动的规律.。

人教版高中物理必修第2册 抛体运动复习课导学案

人教版高中物理必修第2册 抛体运动复习课导学案

环节三:运动的合成与分解➢知识结构:➢典型例题:【例】小船匀速横渡一条河流,当船头垂直对岸方向航行时,在出发后10 min到达对岸下游120 m处;若船头保持与河岸成α角向上游航行,出发后12.5 min到达正对岸。

求:(1)水流的速度;(2)小船在静水中的速度、河的宽度以及船头与河岸间的夹角α。

环节四:平抛运动➢知识结构:➢典型例题:【例】从高为80m的塔顶以15m/s的速度水平抛出一个小铁球,求小球落地时的速度和整个过程的位移并说明方向。

(不考虑空气阻力,g=10m/s2)【例】如图所示,一个倾角为37°的斜面固定在水平面上,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出,经过一段时间后,小球垂直斜面打在P点处(小球可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),则A.小球击中斜面时的速度大小为5 m/sB.小球击中斜面时的速度大小为4 m/sC.小球做平抛运动的水平位移是1.6 mD.小球做平抛运动的竖直位移是1 m【例】如图所示是消防车利用云梯(未画出)进行高层灭火,消防水炮离地的最大高度H =40 m,出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节,着火点在高h=20 m的楼层,水水平射出的初速度在5 m/s≤v0≤15 m/s之间,可进行调节,出水口与着火点不能靠得太近,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,则( )A.如果要有效灭火,出水口与着火点的水平距离x最大为40 mB.如果要有效灭火,出水口与着火点的水平距离x 最小为10 mC.如果出水口与着火点的水平距离x不能小于15 m,则射出水的初速度最小为5 m/sD.若该着火点高度为40 m,该消防车仍能有效灭火环节五:本节课内容总结。

人教版高一物理必修二《抛体运动的规律》教案及教学反思

人教版高一物理必修二《抛体运动的规律》教案及教学反思

人教版高一物理必修二《抛体运动的规律》教案及教学反思一、教学目标1.知识目标:了解抛体运动的定义和基本特征,能够掌握空气阻力不考虑的情况下抛体的运动规律。

2.能力目标:通过实验方法掌握数据的处理和分析技能,并培养学生的实验设计和操作能力。

3.情感目标:引导学生在实验中尊重事实、尊重科学,激发学生对物理学科的学习兴趣。

二、教学过程1.教学内容导入通过查找资料、观察运动直观现象的形式来引出抛体运动,并引导学生理解抛体运动的特征。

2.实验环节 2.1 实验目的:验证抛体运动公式2.2 实验材料:球、测量棒、计时器、直尺2.3 实验步骤 1. 实验员选定一个较平直的开阔地点,量好地面的起始线,设立竖直的杆子。

一个助手持测量棒站在杆子下方,另一个助手持球在离杆子一定高度处静止地握住球,另选一名计时员在自己前面等待。

2. 实验员向助手发出信号,助手迅速松手,同时计时员按下计时器开关,记录球从离地面ℎ高处起点到达测量棒下方所用的时间t。

反复测量3次,。

3. 重复实验依次选取不同高度ℎ的球从起求出平均值t点开始做匀加速直线运动,每次实验选取的高度应有规律,记录下球到达测量棒下方所用的时间t。

每组数据记录3次,并求平均值t,t2,t3,取出平均值t。

4. 求解数据:1$\\frac{1}{2}gt_0^2,\\frac{1}{2}gt_1^2-h,\\frac{1}{2}gt_2^2-2h,\\frac{1}{2}gt_3^2-3h$,记录依次所求数据。

2.4 结论公示抛体垂直向上/下抛:$∆h=g\\frac{t^2}{2}$抛体向上/下抛任意角度: $y=vt\\sin \\theta -\\frac{1}{2}gt^2$$x=vt\cos \theta $三、教学反思1.教学过程中,结合生活实例进行讲解,使学生能够更好的理解抛体运动的特征以及相关理论知识。

2.通过实验操作过程中,能够使学生更加深入理解抛体运动的规律,并学会如何进行实验设计与数据处理。

高中物理人教版(新)必修第二册 第五章 抛体运动 第1课时 《平抛运动的规律》学案

高中物理人教版(新)必修第二册 第五章 抛体运动  第1课时 《平抛运动的规律》学案

5.4 第1课时 平抛运动的规律学习目标1.知道平抛运动的受力特点,会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。

2.理解平抛运动的规律。

知道轨迹是抛物线,会解决与平抛运动相关的实际问题。

3.认识平抛运动研究中等效替代的思想和“化繁为简”的思想,并能用来研究一般的抛体运动。

自主预习知识点 1 平抛运动的速度1.水平速度:做平抛运动的物体,由于只受到竖直向下的_____作用,在x 方向的分力为______,加速度为_______,故物体在x 方向的速度将保持v 0不变,即v x =_______。

2.竖直速度:物体在y 方向上受重力mg 作用,由mg =ma 可知,物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度,v y =_______。

3.合速度:由图可知,物体在时刻t 的速度v =v 2x +v 2y =____________tan θ=v yv x=_______。

4.结论:物体在下落过程中速度v 越来越_______,速度方向与水平方向间夹角θ越来越_______。

知识点 2 平抛运动的位移与轨迹1.水平位移:平抛运动沿x 方向的分运动是_______直线运动,所以物体的水平位移x =_______。

2.竖直位移:物体在y 方向的分运动是从静止开始、加速度为g 的_______直线运动,由自由落体运动的知识可知,平抛运动物体在竖直方向的位移y =_______。

3.运动轨迹:将t =__________代入y =12gt 2中可得y =_________,由数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条________。

(1)抛体运动一定是匀变速运动。

()(2)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。

()(3)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快。

()(4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下。

()(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致。

()选一选:如图所示,某同学利用无人机玩“投弹”游戏。

人教版(新教材)高中物理必修2精品学案1:5.4抛体运动的规律学案

人教版(新教材)高中物理必修2精品学案1:5.4抛体运动的规律学案

5.4 抛体运动的规律学习目标1.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决相关问题。

2.知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。

3.了解斜抛运动及其规律。

4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解。

课前预习1.平抛运动的速度(1)平抛运动的特点:平抛运动可以看作是水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动。

(2)平抛运动的速度①水平方向:v x=。

②竖直方向:v y=。

2.平抛运动的位移与轨迹(1)平抛运动的位移①水平方向:x=。

②竖直方向:y=。

(2)平抛运动的轨迹:由x =v 0t ,y =12gt 2,得y =□11g 2v 20x 2,所以平抛运动的轨迹是一条□12抛物线。

3.一般的抛体运动(1)定义:如果物体被抛出时的速度v 0不沿水平方向,而是沿斜 方或斜 方,且只受 的作用,这样的抛体运动称为斜抛运动。

如图所示。

(2)性质由于做斜抛运动的物体只受重力,且初速度与合外力不共线,故斜抛运动是 运动。

斜抛运动可以看成是水平方向的 运动和竖直方向的 或 运动的合运动。

(3)规律(以斜上抛运动为例,如图所示,其中θ为v 0与水平方向的夹角) 水平方向:v 0x = ,x = 。

竖直方向:v 0y = ,y = 。

判一判(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。

( ) (2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。

( ) (3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。

( ) 课堂探究一 平抛运动的速度、位移和轨迹 仔细观察下列图片,认真思考下列问题。

探究1:曲线运动一般的解决方法是什么?探究2:由活动1的思路,试总结出如图平抛运动中水平方向的运动结论。

探究3:由活动1的思路,试总结出如图平抛运动中竖直方向的运动结论。

探究4:由以上结论可以得出平抛运动的轨迹方程是什么?它的轨迹有什么特点?★归纳总结1.平抛运动的研究方法(1)由于平抛运动是匀变速曲线运动,速度、位移的方向时刻发生变化,无法直接应用运动学公式,因此研究平抛运动问题时采用运动分解的方法,“化曲为直”法是我们解决所有曲线运动问题的一个重要方法。

【精品学案】湖南2012年高考物理冲刺总复习(新人教版)必修2万有引力理论的成就

【精品学案】湖南2012年高考物理冲刺总复习(新人教版)必修2万有引力理论的成就

第13讲 万有引力理论的成就考点l 天体质量的计算要求解某中心天体的质量,只需知道该中心天体某一卫星环绕中心天体的运动参量T ,r ,v 中的任意两个,即可由万有引力和牛顿第二定律结合来求解。

基本思路:根据行星(或卫星)运动的情况,把行星(或卫星)的运动视为匀速圆周运动,由观测得到卫星的运行周期及轨道半径,根据向心力由万有引力提供,可列出求中心天体质量的方程。

例如太阳质量的估算:设太阳(中心天体)的质量是M ,某个行星的质量是m ,它们之间的距离是r ,行星绕太阳公转的周期是T.则22)2(T mr rMm G π=.得:2324GT r M π=估算地球质量的方法:利用地球的卫星——月球的某些运动参量求解:①已知月球绕地球运转的周期T 和轨道半径r ,可计算地球的质量2324GT r M π=地;②若已知月球绕地球做匀速圆周运动的线速度v 和半径r ,根据r v m rm M G 22月月地=。

得:Grv M 2=地③若已知月球运行的线速度v 和周期T ,根据T v m r m M G π22⋅=月月地及T rv π2=得:GTv M π23=地【考题 1 】已知万有引力常量为G ,现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( ).A .地球绕太阳运行的周期T 和地球离太阳中心的距离R B. 月球绕地球运行的周期T 和月球离地球中心的距离R C. 人造地球卫星在地面附近运行的速度v 和运动周期T D .地球的自转周期T 和地球的平均密度ρ【解析】地球绕太阳运行时,万有引力提供向心力,对地球应用牛顿第二定律有:22)2(T R M R M M Gπ地地日=,解得:2324GTR M π=日.可见只能求出太阳的质量,无法求出地球的质量,选项A 错误;同理,对月球应用牛顿第二定律有22)2(m T mR R M G π=地,解得2324GT R M π=地.可见能求出地球的质量,选项B 正确;对人造地球卫星应用牛顿第二定律有 22)2(m T mR R M Gπ=地,又TR v π2=。

人教版(新教材)高中物理必修2精品学案2:5.4抛体运动的规律学案

人教版(新教材)高中物理必修2精品学案2:5.4抛体运动的规律学案

5.4 抛体运动的规律1.平抛运动的速度(1)水平分速度初速度为v0的平抛运动,水平方向受力为零,故在整个运动过程中始终有物体在水平方向的分速度v x=。

(2)竖直分速度平抛运动的竖直初速度为,竖直方向只受重力,根据牛顿第二定律可知,加速度为重力加速度g,由运动学公式可知,物体在竖直方向的分速度v y与时间t的关系是v y=。

(3)运动t时刻的速度合速度大小为v=,方向与水平方向的夹角θ满足tanθ=。

2.平抛运动的位移与轨迹(1)做平抛运动的物体的水平分位移为x=,竖直分位移为y=,联立这两个式子消去t,可得到做平抛运动的物体的轨迹方程:y=。

式中g、都是与x、y无关的常量,根据数学知识可知,它的图像是一条。

(2)运动t时刻的位移合位移大小为s=,方向与水平方向的夹角α满足tanα=。

3.一般的抛体运动(1)斜抛运动:物体被抛出时的速度v0不沿水平方向,而是或。

(2)斜抛运动的受力情况:在水平方向上不受力,加速度是;在竖直方向只受,加速度是。

(3)如果斜抛物体的初速度v0与水平方向间的夹角为θ,则水平方向初速度v0x=,竖直方向初速度v0y=。

(4)求解斜抛运动的方法:水平方向为运动;竖直方向为初速度为的匀变速直线运动,加速度a=。

典例精析典型考点一平抛运动的理解1.(多选)关于平抛运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是以一定的速度抛出,满足合力为零的运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.平抛运动中速度的变化Δv与竖直方向速度的变化Δv y相等D.自一定高度向水平地面平抛小铁球,其落地时间只与抛出点的高度有关典型考点二平抛运动规律的应用2.做平抛运动的物体在水平方向通过的最大距离取决于()A.物体的高度和受到的重力B.物体受到的重力和初速度C.物体受到的重力、高度和初速度D.物体的高度和初速度3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图所示,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈,都能套中地面上的同一目标。

人教版(新教材)高中物理必修2精品学案:第4节 抛体运动的规律

人教版(新教材)高中物理必修2精品学案:第4节 抛体运动的规律

第4节抛体运动的规律学习目标要求核心素养和关键能力1.知道抛体运动的受力特点,理解平抛运动的规律。

2.会用运动合成和分解的方法分析平抛运动。

3.能用平抛运动规律分析生产、生活中的平抛运动。

1.科学思维:(1)能在熟悉情境中运用抛体运动模型解决问题。

(2)运动的分解思想的应用。

2.关键能力:分析推理能力,分析论证能力。

一、平抛运动的速度以速度v0沿水平方向抛出一物体,以抛出点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系。

1.水平方向:不受力,加速度是0,水平方向为匀速直线运动,v x=v0。

2.竖直方向:只受重力,由牛顿第二定律得到mg=ma。

所以a=g,又初速度为0,所以竖直方向为自由落体运动,v y=gt。

3.平抛运动的速度(1)大小:v=v2x+v2y=v20+(gt)2(2)方向:与水平方向夹角满足tan θ=v yv x=gtv0『判一判』判断下列说法的正误(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。

(×)(2)平抛运动中要考虑空气阻力的作用。

(×)(3)平抛运动的初速度与重力方向垂直。

(√)(4)做平抛运动的物体初速度越大,落地时竖直方向的速度越大。

(×)(5)平抛运动是匀变速曲线运动。

(√)二、平抛运动的位移与轨迹1.平抛运动的位移(1)水平方向:x=v0t(2)竖直方向:y=12gt2(3)合位移:①大小l=x2+y2②方向与水平方向夹角满足tan α=yx=gt2v02.平抛运动的轨迹(1)根据x=v0t求得,t=xv0,代入y=12gt2得y=g2v20x2。

(2)g2v20这个量与x、y无关,满足数学中y=ax2的函数形式,所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。

『做一做』(多选)如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。

图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大『解析』b、c的高度相同,大于a的高度,根据h=12gt2,得t=2h g,知b、c的运动时间相同,a的飞行时间小于b的时间,故A错误,B正确;因为a的飞行时间短,但是水平位移大,根据x=v0t知,a的水平速度大于b的水平速度,故C错误;b、c的运动时间相同,b的水平位移大于c的水平位移,则b的初速度大于c的初速度,故D正确。

2012高考物理一轮复习(人教)必修2精品5.2平抛运动

2012高考物理一轮复习(人教)必修2精品5.2平抛运动

退出
移的方向为
tan
y
1 2
gt 2
gt

x v0t 2v0
(v0t ) 2
(
1 2
gt
2
)
,位
由式①和②看出平抛运动中位移和速度的方向并不一
致(即平均速度和瞬时速度的大小和方向都不相同),这
是很容易忽视的地方。
⑶运动时间:若物体落在地面上,由

根 x=据v0yt等得 12时tg=tx2性得/vt可0,知2可y飞知g行飞时行间时只间决决定定于于高水度平y;距若离打x和在初墙速上度,v由0;
【答案】 5( 3 1)m/s
【解析】落地前1 s时设物体竖直分速度为vy1,则 vy1=vxtan45°=v0;落地时物体竖直分速度为vy2,则
vy 2 vx tan 600 3v0,又vy 2 vy1 gt
所以 3v0 v0 10,即v0
10 m s 5( 3 1) m s 3 1
水平分速度vx=v0 竖直分速度vy=gt 要注t若意时v此刻t与时速v速0度夹度大角方小为向vαt,与 则位vx2 有移vy2方t向an不同vvxy 。 vg0t
图5-2-4
2.平抛运动的速度变化量:Δv=gΔt 平抛运动的物体在任意一段时间内的速度变化 量方向竖直向下,其中v0、Δv、vt三个速度矢量经过 平移可构成直角三角形,如图5-2-5所示。从而也可 得出平抛运动在任意相同的时间内,速度的变化量 都相同,所以是匀变速曲线运动。
若落在斜面上,需在两个方向上分别列方程,解方程组。
2.课本P10实验的步骤和现象是什么?这个 实验现象能说明什么问题?
【我的见解】
⑴实验步骤和现象: ①用小锤击打弹性金属片C,使A球沿水平方向飞 出,做平抛运动;与此同时,B球被松开做自由落体运 动; ②改变实验装置离地面的高度,多次实验,两球 总是同时落地; ③在同一高度改变小锤击打的力度,使A球的平抛 初速度大小不同,多次实验,两球也总是同时落地。 这说明做平抛运动的A球在竖直方向上的运动情况与B 球自由落体运动的情况相同。 ⑵这个实验现象说明:平抛运动竖直方向上的分 运动为自由落体运动。

新课标高考总复习人教物理(必修2)2-4-2抛体运动

新课标高考总复习人教物理(必修2)2-4-2抛体运动

抛体运动1.某人向放在水平川面上正前方的小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的前方,以下列图.不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛时,可以作出的调整为()A.减小初速度,抛出点高度不变B.增大初速度,抛出点高度不变C.初速度大小不变,降低抛出点高度D.初速度大小不变,高升抛出点高度解析:小球做平抛运动,有 h=12,=t=02h,则减小x的方法可以2gt x v v g是减小 v0也许 h,应选项 A 、C 正确.答案: AC2.(20XX 年执信期中考试 )以下列图,在同一平台上的O 点水平抛出的三个物体,分别落到 a、 b、c 三点,则三个物体运动的初速度v a、v b、v c的关系和三个物体运动的时间 t a、t b、t c的关系是 ()A.v a>v b>v c t a>t b>t cB.v a<v b<v c t a=t b=t cC.v a<v b<v c t a>t b>t cD.v a>v b>v c t a<t b<t c12s解析:由 h=gt可得 t a>t b>t c,又由 v=得 v a<v b <v c,选项 C 正确.2t答案: C3.(20XX 年高考广东理综 )以下列图,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面 H 处,将球以速度 v 沿垂直球网的方向击出,球恰好落在底线上.已知底线到网的距离为 L,重力加速度取 g,将球的运动视作平抛运动,以下表达正确的选项是 ()gA.球的速度 v 等于 L2H2HB.球从击出至落地所用时间为gC.球从击球点至落地址的位移等于LD.球从击球点至落地址的位移与球的质量有关解析:由平抛运动规律知,12H=2gt 得, t=2Hg , B正确;球在水平方向做匀速直线运动,由x= vtx得, v= t =L2H=Lg2H,A正确;击球点到落g地址的位移大于L,且与球的质量没关, C、 D 错误.答案: AB4.(20XX 年高考海南单科 )如图,水平川面上有一个坑,其竖直截面为半圆,ab 为沿水平方向的直径.若在 a 点以初速度 v0沿 ab 方向抛出一小球,小球会击中坑壁上的 c 点.已知 c 点与水平川面的距离为圆半径的一半,求圆的半径.解析:小球做平抛运动,水平位移 x= R+312 R,竖直位移 y=2R,依照平抛运动特点知小球在水平方向做匀速直线运动,有x=v0t,即3R+2 R= v0 t①12小球在竖直方向做自由落体运动,有y=2gt ,即1 1 22R=2gt ②4v20联立①②得圆的半径R=.7+ 4 3 g24v0答案:7+4 3 g[ 命题报告·教师用书独具 ]知识点题号平抛运动的特点1平抛运动的规律2、4、5斜面上的平抛运动3平抛运动的应用6、7、8斜抛运动的应用9类平抛运动10平抛运动的综合应用11、 12一、选择题 (本题共 10 小题,每题7 分,共 70 分,每题最少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.关于做平抛运动的物体,以下说法正确的选项是()A.平抛运动是非匀变速曲线运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.每秒内速度的变化量相等D.每秒内速率的变化量相等解析:做平抛运动的物体只受重力作用,故加速度恒定不变,a=g,即做匀变速曲线运动, A 选项错、 B 选项正确;速度的变化量是矢量.由加速度定义式可得v=g t,每秒内速度的变化量等于加速度, C 选项正确、 D 选项错.答案: BC2.(20XX年福州模拟)以下列图,三个小球从同一高度处的O 点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出,落在水平面上的地址分别是A、B、C,O′是O 在水平面上的射影点,且 O′A∶O′B∶ O′ C=1∶3∶5.若不计空气阻力,则以下说法正确的选项是 ()A.v1∶ v2∶v3=1∶3∶5B.三个小球下落的时间相同C.三个小球落地的速度相同D.三个小球落地的动能相同解析:由于三个小球从同一高度处抛出,因此做平抛运动的时间相同,由x = v0t 可知选项 A 、 B 正确;由于初速度不一样样,但三种情况重力做功相同,由动能定理可得落地的动能不一样样,速度也不一样样,应选项C、D 错误.答案: AB3.以下列图,水平抛出的物体,抵达斜面上端P 处,其速度方向恰好沿斜面方向,尔后沿斜面无摩擦滑下,以下选项中的图象是描述物体沿x 方向和 y 方向运动的速度—时间图象,其中正确的选项是()解析: O~t P段,水平方向: v x=v0恒定不变;竖直方向: v y=gt;t P~t Q段,水平方向: v x=v0+ a x t,竖直方向: v y=v P+ a y t(a y<g),因此选项 A 、 B、 D 均错误, C 正确.答案: C4.某同学在篮球训练中,以必然的初速度投篮,篮球水平击中篮板,现在他向前走一小段距离,与篮板更近,再次投篮,出手高度和第一次相同,篮球又恰好水平击中篮板上的同一点,则()A.第二次投篮篮球的初速度小些B.第二次击中篮板时篮球的速度大些C.第二次投篮时篮球初速度与水平方向的夹角大些D.第二次投篮时篮球在空中翱翔时间长些解析:把同学投篮水平击中篮板的过程看作逆向的从击中篮板O 点开始的平抛运动,以下列图.第二次是下边一条抛物线,因此可见第二次投篮时篮球的初速度小些,初速度与水平方向的夹角大些,应选A、C.答案: AC5.(20XX 年高考新课标全国卷 )以下列图, x 轴在水平川面内, y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a、 b 和c 的运动轨迹,其中 b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则()A.a 的翱翔时间比 b 的长B.b 和 c 的翱翔时间相同C.a 的水平速度比 b 的小D.b 的初速度比 c 的大h=122h解析:小球做平抛运动,在竖直方向上满足2gt,得 t=g可知 A 错、gB 正确;在水平方向上x= v0 t 即 v0=x·2h,且由题图可知h b=h c>h a,x a>x b > x c,则 D 正确、C 错误.答案: BD6.以速度 v0水平抛出一小球后,不计空气阻力,某时辰小球的竖直分位移与水均分位移大小相等,以下判断正确的选项是() A.此时小球的竖直分速度大小大于水均分速度大小B.此时小球速度的方向与位移的方向相同C.此时小球速度的方向与水平方向成45 度角D.从抛出到此时,小球运动的时间为2v0 g解析:将平抛运动分解,水平方向的匀速直线运动:x= v0t.竖直方向的自由1 2y,tan θ=v y2v0落体运动: y= gt,v y=gt,tan α=,联立得: tan θ=2tan α;t=g .2x v0因此 v y= 2v0,故 B、C 错误, A 、D 正确.答案: AD7.(20XX 年高考江苏卷 )以下列图,相距l 的两小球 A、B 位于同一高度 h(l ,h 均为定值 ).将 A 向 B 水平抛出的同时, B 自由下落. A、B 与地面碰撞前后,水均分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 ()A.A、B 在第一次落地前能否相碰,取决于 A 的初速度B.A、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B 不可以能运动到最高处相碰D.A、B 必然能相碰解析:A 的竖直分运动也是自由落体运动,故与B的运动时间向来相同.A、B 若能在第一次落地前相碰,必定满足v·t>l, t=2hg .即取决于 A 的初速度,A故A 正确;若A、B 在第一次落地前未碰,则由于A、B 反弹后的竖直分运动依旧相同,且 A 的水均分速度不变,因此 A、B 必然能相碰,而且在 B 运动的任意地址均可能相碰,故B、 C 项均错, D 项正确.答案: AD8.火车以 1 m/s2的加速度在平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸到窗外,从距地面 2.5 m 高处自由释放一物体,若不计空气阻力,g 取 10 m/s2,则物体落地时与乘客的水平距离为()A.0B.0.50 mC.0.25 mD.物体落地时与乘客的水平距离与释放物体时火车的速度大小没关解析:物体下落时与火车拥有相同的速度,下落过程中水平方向有关于火车2122h 做初速度为零,加速度为 1 m/s 的匀加速直线运动,因此x=2at ,又 t=g ,则x= 0.25 m,且与释放物体时火车的速度大小没关,C、D 项正确.答案: CD9.(20XX 年烟台模拟 )乒乓球在我国有广泛的公众基础,并有“国球”的美誉,现谈论乒乓球发球问题,已知球台长 L,网高 h,若球在球台边缘 O 点正上方某高度处,以必然的垂直球网的水平速度发出,以下列图,球恰幸好最高点时恰好高出球网.假设乒乓球反弹前后水均分速度不变,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,则依照以上信息可以求出(设重力加速度为 g)()A.球的初速度大小B.发球时的高度C.球从发出到第一次落在球台上的时间D.球从发出到被对方运动员接住的时间解析:依照题意解析可知,乒乓球在球台上的运动轨迹拥有重复和对称性,1故发球时的高度等于h;从发球到运动到P1点的水平位移等于4L,因此可以求出球的初速度大小,也可以求出球从发出到第一次落在球台上的时间.由于对方运动员接球的地址未知,因此无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间,故本题选A 、B 、C.答案: ABC10.质量m = 4 kg 的质点静止在圆滑水平面上的直角坐标系的原点O ,先用沿+ x 轴方向的力 F 1 =8 N 作用了 2 s ,尔后撤去 F 1;再用沿+ y 方向的力 F 2=24N 作用了 1 s .则质点在这 3 s 内的轨迹为 ( )解析:质点在 F 1 的作用下由静止开始从坐标系的原点O 沿+ x 轴方向加速1F 12 1 1 1 1=4 m/s ,对应位移运动,加速度 a = m =2 m/s ,经过 t =2 s ,速度为 v =a t 1x 1= 2v 1t 1= 4 m ,到 2 s 末撤去 F 1 再碰到沿+ y 方向的力 F 2 的作用,物体在+ x轴方向匀速运动, 2 1t 2= 4 m ,在+ y 方向加速运动, + y 方向的加速度 a 2=F 2x =v m= 6 m/s 2,方向向上,再经过 t 2=1 s ,+ y 方向上的分速度 v 2= a 2t 2=6 m/s ,对应12的位移 y =2a 2t 2=3 m ,物体做曲线运动, D 项正确.答案: D二、非选择题 (本题共 2 小题,共 30 分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11.(15 分)(20XX 年开封模拟 )某电视台娱乐节目,要求选手要从较高的平台上以水平速度 v 0 跃出后,落在水平传达带上,已知平台与传达带高度差H =1.8m ,水池宽度 s 0=1.2 m ,传达带 AB 间的距离 L 0=20.85 m ,由于传达带足够粗糙,假设人落到传达带上后刹时相对传达带静止,经过一个t =0.5 s 反应时间后,立刻以 a =2 m/s 2,方向向右的加速度跑至传达带最右端.(1)若传达带静止,选手以v0=3 m/s 水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传达带右端经历的时间;(2)若传达带以 u=1 m/s 的恒定速度向左运动,选手若要能抵达传达带右端,则从高台上跃出的水平速度v1最少多大?解析: (1)H= gt12,1=2H=0.6 s/2tgx1=v0t1=1.8 m2L0-(x1-s0)=at2/2, t2=4.5 st= t1+ t2+ t=5.6 s(2)选手以水平速度v1跃出落到传达带上,先向左匀速运动后向左匀减速运u22av1=3.25 m/s.答案: (1)5.6 s(2)3.25 m/s12.(15 分 )以下列图,在距地面 2l 的高空 A 处以水平初速度v0=gl扔掷飞镖,在与 A 点水平距离为 l 的水平川面上的 B 点有一个气球,选择合适机会让气球以速度 v0=gl 匀速上升,在升空过程中被飞镖击中.飞镖在翱翔过程中碰到的空气阻力不计,在计算过程中可将飞镖平和球视为质点,已知重力加速度为g.试求:(1)飞镖是以多大的速度击中气球的;(2)掷飞镖和释放气球两个动作之间的时间间隔t.解析: (1)飞镖被扔掷后做平抛运动,从掷出飞镖到击中气球,经过时间t 1= l ly1= ,此时飞镖在竖直方向上的分速度=gt = glv 0g故此时飞镖的速度大小 v =22= 2glv 0+ v y(2)飞镖从掷出到击中气球过程中,12l下降的高度 h 1=2gt 1= 23l气球从被释放到被击中过程中上升的高度h 2=2l - h 1= 2 气球的上升时间 t 2h 2 3l3l=v=2v 0=2 g可见, t 2>t 1,因此应先释放气球.释放气球与掷飞镖之间的时间间隔1 lt =t 2- t 1= 2 g.答案: (1) 2gl (2) 1 l2 g。

【精品学案】湖南2012年高考物理冲刺总复习(新人教版)必修2实验验证机械能守恒定律

【精品学案】湖南2012年高考物理冲刺总复习(新人教版)必修2实验验证机械能守恒定律

第21讲 实验:验证机械能守恒定律考点1 实验原理的理解验证思路是比较mgh 与212mv 的数量关系,操作上只需比较gh 是否等于212v 即可。

1.实验目的学会用打点计时器验证机械能守恒定律的实验方法和技能。

2.实验原理在物体自由下落的过程中,只有重力对物体做功,遵守机械能守恒定律,即重力势能的减少量等于动能的增加量.利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h ,计算出即时速度v ,便可验证物体重力势能的减少量△Ep =mgh 与物体的动能增加量ΔEk =mv 2/2是否相等,即验证gh 是否等于v 2/2.3.实验器材铁架台(带铁夹)、打点计时器、重锤(带纸带夹子)、纸带几条、复写纸、导线、直尺、学生电源.若以重物下落过程中的某一点A 为基准,设重物的质量为m ,测出物体对应于A 点的速度v A ,再测出物体由A 点下落△h 后经过B 点的速度v B ,则在误差允许范围内,由计算得出221()2B A m v v mg h -=∆,机械能守恒定律即被验证. 【考题1】要确定物体的动能,需测出物体下落一定高度时的速度。

根据已学过的知识,可有三种方法: (1) n n gh v 2=;(2) n n gt v =;(3) Th h v n n n 211-+-=. 你认为应选择哪种方法求解瞬时速度?请说明理由.【解析】第(1)种方法是根据机械能守恒定律221mv mgh =得到的,而我们的目的是验证机械能守恒定律,显然不能用,根据这一定律得到的结论再去验证之,因而不可取。

第(2)种方法认为加速度为g ,实际上,若物体的运动加速度为g ,则物体的加速度必定守恒,故也同样犯了用机械能守恒去验证机械能守恒的错误。

并且,由于各种摩擦阻力不可避免,所以实际下落加速度必将小于g ,而下落高度h 是直接测量的,这样将得到机械能增加的结论,有阻力作用机械能应是减小的,故这种方法也不能用。

总之,本实验中速度看似有很多方法求得,但正确的只有一种,即从纸带上宜接求出物体实际下落的速度,而不能用理论值计算,同样的道理,重物下落的高度h 也只能用刻度尺直接测量,而不能用221gt h =或g v h 22=计算得到。

部编版高中物理必修二第五章抛体运动知识点归纳总结(精华版)

部编版高中物理必修二第五章抛体运动知识点归纳总结(精华版)

(名师选题)部编版高中物理必修二第五章抛体运动知识点归纳总结(精华版)单选题1、民族运动会上有一直线侧向骑射项目如图所示,运动员骑在沿直线奔跑的马上,弯弓放箭射击跑道外侧的固定目标,假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的弓箭速度为v 2,跑道距离固定目标的最近距离为d ,要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短(不考虑空气阻力的影响),则( )A .运动员放箭处离目标的距离为dv2v 1B .运动员放箭处离目标的距离为d√v 12+v 22v 2C .箭射到固定目标的最短时间为d√v 12+v 22v 22D .箭射到固定目标的最短时间为√v 22−v 12答案:B要想在最短的时间内射中目标,箭应该垂直于马的运动方向射出,如图所示箭在空中的运动时间为t =dv 2其合运动速度为v =√v 12+v 22则放箭处离目标的距离为x=vt=d√v12+v22v2故ACD错误,B正确。

故选B。

小提示:这属于小船过河模型的拓展应用,可参考小船过河模型进行解答。

2、关于曲线运动,下列说法正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.做曲线运动的物体,其速度大小一定变化D.加速度(不为0)不变的运动可能是曲线运动答案:DAB.物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一直线上,而不一定是恒力或变力,故AB错误;C.做曲线运动的物体速度方向变化,但速度大小和加速度不一定变化,故C错误;D.加速度(不为0)不变的运动可以是匀变速直线运动或匀变速曲线运动,故D正确。

故选D。

3、如图所示,一艘走私船在岸边A点,以速度v0匀速地沿垂直于岸的方向逃跑,距离A点为34a处的B点的快艇同时启动追击,快艇的速率u大小恒定,方向总是指向走私船,恰好在距岸边的距离为a处逮住走私船,那么以下关于快艇速率的结论正确的是()A.快艇在垂直岸边的方向上的平均速度uy=v0B.快艇在沿岸的方向上的平均速度ux=v0C.快艇平均速度的大小u=53v0D.快艇的平均速率等于54v0答案:AA.从开始到追及的过程中,由于在垂直岸边的方向上,两船和快艇的位移及经历的时间相同,所以快艇在垂直于岸边的方向上的平均速度等于走私船的速度,即uy=v0故A正确;B.由快艇在沿河岸方向上的位移34a=u x t与垂直于河岸方向上的位移a=uyt可知,快艇在沿岸边的方向上的平均速度为u x=34v0故B错误;C.快艇发生的位移l=√a2+(34a)2=54a再结合l=ut可得快艇的平均速度大小为u=54v0故C错误;D.由于快艇运动中速度方向不停地变化,即快艇做曲线运动,则快艇通过的路程一定大于其位移54a,故平均速率一定大于54v0,故D错误。

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第18讲 实验:探究功与速度变化的关系考点1 实验设计的思想方法本实验的核心思想仍是控制变量法,保持小车质量不变,探究外力做的功与小车速度变化的关系.探究思路:(1)在如图l9—1所示的装置中,释放小车,拉伸的橡皮筋对小车做功,使小车获得速度。

第一次实验设橡皮筋对小车所做的功为W .后面的实验中都保持橡皮筋的拉伸长度与第一次一致,橡皮筋的条数分别为原来的2倍、3倍、…,橡皮筋对小车所做的功分别为2W 、3W 、…(2)由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v l 、v 2、v 3、…(3)以橡皮筋对小车做的功为纵坐标(以第一次实验时的功W 为单位),小车获得的速度为横坐标,作出W 一v 曲线。

(4)如果W —v 曲线是一条直线,表明v W ∝;如果不是直线,可着手考虑是否存在下列关系:2v W ∝、3v W ∝、v W ∝、…【考题l 】为了让功成倍地增加,你应该怎样做? 你测出功是多少了吗?【解析】 选用相同的橡皮筋,使其伸长量相同,使橡皮筋条数成倍地增加,这样就会使功成倍地增加,而不必要测出功的多少。

采用倍增的方法,既便于测量,又简化了计算。

【变式1】 课本中利用不同数目的橡皮筋拉动小车做功,对此,你有何认识?考点2 实验过程与注意事项实验前务必平衡摩擦力,每次改变橡皮筋数目后,必须从第一次实验的位置开始释放小车。

实验前的仪器准备(1)准备橡皮筋市售的橡皮筋规格不能满足实验要求,而且用至4根以上时弹力过大,使打出的纸带点数过少,以免找不出小车不受力匀速运动时所打出的点。

可以选择服装中使用的多股橡皮筋的松紧带,外形有带状和圆柱状。

(2)在长木板上,小车、铁钉、打点计时器的位置应调整适当,以保证打出的纸带上的点便于处理,求出小车运动的速度。

(3)若小车的质量较小,当用多条橡皮筋时,小车运动速度过大,可能使打出的纸带上的点数少,难以选到合适的点计算小车的速度,此时可在小车上加lO0g ~200g 砝码。

(4)实验时可以用6根橡皮筋,打出6条纸带,连同0点可以有7个点,在描绘曲线时比较容易判断曲线的性质。

(5)平衡摩擦力时,可使木板略微倾斜,作为补偿。

(6)纸带上的点并不都是均匀的,应该选用点迹均匀的部分来确定小车的速度,才是小车的最大速度。

(7)本实验无需求出功的具体数值;实验中物体的初速度须为零。

探究过程:(1)按图所示安装调试好实验器材,并将木板上固定打点计时器的一头稍微垫高,使小车能做匀速运动(以纸带上的点迹均匀为准);(2)先用一条橡皮筋做实验,用打点计时器打出的纸带测出小车的最大速度v l ,设此时橡皮筋对小车做功为W l ,将数据记入表格,用标尺记录小车的初始位置;(3)改用2条橡皮筋再做上述实验,小车要从第一次实验的位置开始运动,保证橡皮筋的拉开长度与第一次相同。

记录橡皮筋所做的功W 2和小车获得的最大速度v 2;(4)改用3条、4条、…重复上述实验,用同样的方法记录所做的功W 3、W 4、…和速度v 3、v 4、…;(5)分析数据,看看W 与v 是什么样的关系,从而作出判断。

【考题2】关于探究功与速度变化的关系实验,下列叙述正确的是( ).A .每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B .每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C .放小车的长木板应该尽量使其水平D. 先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出【解析】本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少,只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了,A 错;每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保证各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,B 错;小车运动中会受到阻力,只有使木板倾斜到一定程度,用以平衡摩擦力,才能减小误差,C 错;实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出。

D 正确。

【答案】 D【变式2—1】在探究力对物体做的功与物体速度的关系的实验中,有关小车质量的选择下列说法正确的是( ).A .小车质量应该尽量小一些B .小车质量应该大一些C .与小车质量无关D .以上说法都不对【变式2—2】小车运动中会受到阻力,可以使木板略微倾斜,作为补偿,木板府该倾斜到什么程度?考点3 利用纸带求速度纸带上的点并不都是均匀的,应该选用点迹均匀的部分来确定小车的速度,因为点迹均匀的部分说明小车做的是匀速运动。

由于实验器材和每次操作过程的分散性,尤其是橡皮筋不可能做到各条之间的长度、粗细完全一致,使得每次改变橡皮筋的条数后,纸带上反映小车匀速运动阶段的点数和这些点的位置,不一定都在事先的设定点(即用l 根橡皮筋拉小车时,与橡皮筋刚好处于自由长度相对应的纸带上打下的点)之后,而可能在设定点的前后。

这是因为小车在几条橡皮筋拉动下运动至设定点时,各条橡皮筋可能在设定点的前、后对小车不产生拉力,从而使纸带上打出的点出现上述情况。

因此,需要对纸带上的点进行分析,方法是比较设定点左右及设定点之后的若干个相邻两点间的距离是否基本相同,选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车匀速运动阶段的点,用这些点计算小车的速度。

【考题3】如图l9—2所示,小车的运动情况可描述为A 、B 之间为 运动,C 、D 之间为 运动,若各点均为实际打的一系列点,打点计时器的频率为50Hz ,则匀速时的速度大小为 .【解析】纸带上数据反映了小车的运动情况,由A到B 可以看出,相邻两点间的位移越来越大,说明A到B 这一段时间内小车所做的运动为加速运动,而C 、D 之间各时间间隔内的位移相等,故C 、D 之间小车的运动可看做匀速直线运动,其速度 ./36.0/02.0102.73s m s m v =⨯=- 【答案】 加速;匀速直线; 0.36m/s .【变式3一1】在本节所讲实验中,为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度,在某次实验中某同学得到了如图19—3所示的一条纸带,在A 、B 、C 、D 中应该选用哪个点的速度才最符合要求?为什么?考点4 数据的处理与结论的得出给出W —v 和W —v 2的关系图线,若W —v 为曲线而W —v 2为直线,则说明功W 与v 2成正比。

实验数据处理:(1)用计算法处理实验数据在确定了橡皮筋对小车所做的功并测出了小车获得的速度后,如果作出的W —v 曲线不是一条直线,可以采用计算的方法,即根据测得的速度分别按2v W ∝、3v W ∝、v W ∝、…算出相应的功的值,实际测得的速度与哪一种最接近,它们之间就具有哪一种关系。

(2)用图象法处理实验数据我们也可根据实验测得的数据,分别作出2v W -曲线、3v W -曲线、v W -曲线….如果哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线,功与速度之间就是哪一种正比关系。

用图象法处理数据,要比计算法更简捷、更直观。

(3)用数表软件处理实验数据借助常用的数表软件,可以迅速准确地根据表中的数据作出W —v 图象,甚至能够写出图象所代表的公式。

【考题4】在探究功与物体速度变化的关系实验中,小车在橡皮筋的作用下,沿木板滑行。

现在,我们用1条、2条、3条、…同样的橡皮筋进行第l 次、第2次、第3次、…实验。

实验中,如果橡皮筋拉伸的长度都保持一致,那么每次橡皮筋对小车做的功可记作W 、2W 、3W 、…对每次打出的纸带进行处理,求出小车的速度v ,记录见表格。

请你猜一猜:小车速2【解析】由数据可看出v W ∝.由此可猜想小车速度v 与橡皮筋所做的功存在2v W ∝的定量关系;作出功2v W ∝的关系图象如图l9—4.【变式4—1】利用打点计时器、纸带、橡皮筋等探究功与物体速度变化的关系时,得到如下数据:(1)根据以上数据作出功与速度大小的关系图象,以及功与速度平方的关系图象.(2)根据图象得到的结论是什么?专 项 测 试学业水平测试1.[考点4]关于外力对物体所做的总功和物体的速度,下列说法正确的是( ).A .合外力做功越多,物体速度改变越大B .功就是速度,功可以转化为速度C .做功的过程是能量转化的过程,速度改变说明某种能量发生了改变D .功是物体能量的量度2.[考点3]在探究功与物体速度变化的关系的实验中,某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带,这条纸带上的点两端较密,中间较疏。

出现这种情况的原因可能是( ). A .电源的频率不稳定B 木板倾斜程度太大C .没有使木板倾斜或倾角太小D .小车受到的阻力较大3.[考点1]在本实验中,我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少,只需测出以后各次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍,使用的方法是( ).A .用同样的力对小车作用,让小车通过的距离为s 、2s 、2s 、…进行第1次,第2次,第3次、…实验时,力对小车做的功就是W 、2W 、3W 、…B .让小车通过相同的距离,第1次力为F 、第2次力为2F 、第3次力为3F :、…实验时,力对小车做的功就是W 、2W 、3W 、···C .选用同样的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用l 条、2条、3条、…同样的橡皮筋进行第l 次、第2次、第3次、…实验时,橡皮筋对小车做的功就是W 、2W 、3W 、…D .利用弹簧测力计测量对小车的拉力F ,利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离S ,便可求出每次实验中力对小车做的功,可控制为W 、2W 、3W 、…4.[考点3]如图所示为与小车相连,穿过打点计时器的一条纸带,纸带上的点距并不都是均匀的,下面说法中正确的是( ).①纸带的左端是与小车相连的;②纸带的右端是与小车相连的;③利用E 、F 、G 、H 、J 、J 这些点之间的距离来确定小车的速度;④利用A 、B 、C 、D 这些点之间的距离来确定小车的速度。

A .①③B .②④C .①④D .②③5.[考点4]置于光滑水平面上的物体,在恒定的水平外力F 作用下运动一段距离,获得速度v ,动能为E k ,若将水平外力增大二倍,其他条件不变,则物体获得的速度为 ,动能为 。

6.[考点3]如图所示为探究功与速度变化关系实验中得到的一条纸带。

(1)应选哪些点距进行测量?(2)怎样根据测得的数据确定小车的速度?高考水平测试1.[考点2]在实验中,小车在运动中会受到阻力作用.这样,在小车沿木板滑行的过程中,除橡皮筋对其做功外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差,我们在实验中想到的办法是使参板略微倾斜,对于木板的倾斜程度,下面说法中正确的是( ).①木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格要求;②木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件:即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力;③如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动,则木板的倾斜程度是符合要求的;④其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存在误差的A. ①②B. ②③ C .③④ D .①④2.[考点4]在探究功与速度变化的关系实验中作出的W 一v 图象如图所示,其中符合实际的是( ).3.[考点2]如果实验得到的各点在W —v 坐标系中大致呈现线性分布,那是什么原因?如何处理?4.[考点3]某同学在探究功与物体速度变化的关系实验中.设计了如图甲所示的实验.将纸带固定在重物上,让纸带穿过电火花计时器或打点计时器.先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器的地方,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点.得到的纸带如图乙所示,O 点为计时器打下的第l 个点,该同学对数据进行了下列处理:取OA=AB=BC ,并根据纸带算出了A 、B 、C 三点的速度分别为vA =0.12m/s ,vB =0.17m/s ,vC =0.21m/s .根据以上数据你能否大致判断2v W ?5.[考点5]如果提供给你天平、气垫导轨、数字计时器及计算机辅助设备,请设计探究功与质量、速度间定量关系的实验方法.6[考点3、5]质量为lkg的重锤自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为6V、50Hz的交流电源,如图所示,纸带上0点为重锤自由下落时纸带打点起点,选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与0点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.80m/s2,则:(1)求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表.(2)求出物体下落时从0点到图中各点过程中重力所做的功:(3)适当选择坐标轴表示所要表示的物理量,在图乙中找出重力的功与速度的相关量之间的关系.图中纵坐标表示,横坐标表示,由图可得重力所做的功与成关系.。

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