研究平抛运动的规律

合集下载

1.2 研究平抛运动的规律 同步练习二

1.2 研究平抛运动的规律 同步练习二

1.2 研究平抛运动的规律同步检测1.关于互成角度(不为0°和180°)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法中正确的是( )A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线,也可能是曲线运动D.以上答案都不对解析:两个直线运动在同一条直线上时(交角为0°或180°),合运动为直线运动.不在同一条直线时,因为匀速直线运动有速度,两个初速度合成满足平行四边形法则,合速度的方向不可能还和匀变速直线运动的加速度方向在一条直线上,所以一定做曲线运动,并且是匀变速曲线运动(类平抛运动).则A 、C 、D 都不对,B 正确.答案:B2.一个质点受两个互成锐角的恒力F 1和F 2作用,由静止开始运动,若运动过程中保持二力方向不变,但F 1突然增大到F 1+ΔF ,则质点以后( )A.一定做匀变速曲线运动B.在相等时间内速度的变化一定相等C.可能做匀速直线运动D.可能做变加速曲线运动解析:物体所受力F 1、F 2为恒力,由静止开始必做匀加速直线运动,当突然将F 1增大到F 1+ΔF 时,合力方向突变,与速度方向不再在一条直线上,但仍为恒力,故一定做匀变速曲线运动,且相等时间内速度的变化Δv=aΔt 必然相等.答案:AB3.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程、时间与水速无关解析:当人以垂直河岸的速度运动时,他同时参与两个运动:自身的速度使自己向对岸运动,水流的速度使人向下游运动.渡河的时间只与河宽和垂直河岸的速度有关,与水流速度没有关系.当人的速度大小不变时,渡河时间不变,A 、B 错.水流速度大,在时间不变的情况下,人向下游漂移得多,人的路程就多,C 对、D 错.答案:C4.(高考全国卷Ⅱ)如图1-2-12所示,人在河岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将做…( )图1-2-12A.匀速运动B.减速运动C.加速运动D.先加速、后减速运动解析:船沿水平方向向着岸运动(设速度为v 船),这样它距离滑轮的距离越来越近,且θ角越来越大.可看成船同时做着以下两个分运动:沿着绳斜向上运动和随着绳沿顺时针方向的摆动.则应把v 船分解为v 1和v 2(如图所示),其中v 1=v 船cosθ,又v 1=v ,推得v 船= cos v .可见,当θ增大时,cosθ减小,v 船也增大,但不是随时间均匀增大.答案:C5.以速度v 0水平抛出一球,某时刻其竖直分位移与水平分位移相等,以下说法正确的是( )A.竖直分速度等于水平分速度B.此时球的速度大小为5v 0C.运动的时间为gv 02 D.运动的位移是gv 2022 解析:水平抛出的物体做平抛运动,水平速度始终为v 0,某时刻竖直分位移和水平分位移相等时:21gt 2=v 0t ,即运动的时间t=gv 02,此时竖直分速度v 1=gt=2v 0,则球的速度v=52120=+v v v 0,位移s=g v gt t v 20222022)21()(=+,故正确选项为B 、C 、D. 答案:BCD6.如图1-2-13所示,在同一竖直平面内,小球a 、b 从高度不同的两点分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点.若不计空气阻力,下列说法正确的是( )图1-2-13A.t a >t b ,v a <v bB.t a >t b ,v a >v bC.t a <t b ,v a <v bD.t a <t b ,v a >v b 解析:两个小球都做平抛运动,小球在空中运动的时间由竖直方向的分运动决定,根据h=21gt 2,h a >h b ,可得t a >t b ;水平方向做匀速直线运动,根据s =v 0t ,s a =s b ,t a >t b ,可得v a —v b ,故选A.答案:A7.如图1-2-14所示,从倾角为α的足够长的斜面顶端,先后以不同的初速度水平向右抛出相同的两只小球,下列说法正确的是( )图1-2-14A.两只小球落到斜面上历时相同B.两只小球落到斜面上的位置相同C.两只小球落到斜面上时速度大小相同D.两只小球落到斜面上时速度方向相同 解析:设小球水平抛出的初速度为v 0,落到斜面上时小球的位移与水平方向的夹角为α,即tanα=002221v gt t v gt s s x y ==,可以得到空中运行时间t=2tan 20αv .初速度越大,空中运动时间长,落到斜面上的位置和速度就不相同,故A 、B 、C 都不对.速度与水平方向的夹角为β,则tanβ=2 tanα,D 对.答案:D8.如图1-2-15所示,一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1 s 释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是…( )图1-2-15解析:每个小球均做平抛运动,在水平方向以相同的初速度做匀速直线运动,所以四个小球应在同一竖直线上;在竖直方向上做自由落体运动,小球之间的间隔距离越来越大.故选项B 正确.答案:B9.在高度为h 的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A 和B ,若A 球的初速度v A 大于B 球的初速度v B ,则下列说法中正确的是( )A.A 球比B 球先落地B.在飞行过程中的任一段时间内,A 球的竖直位移总是等于B 球的竖直位移C.若两球在飞行中遇到一堵墙,A 球击中墙的高度等于B 球击中墙的高度D.在空中飞行的任意时刻,A 球总在B 球的水平正前方,且A 球的速率总是大于B 球的速率解析:平抛运动可以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.由题意知,A 、B 两个小球在竖直方向同时由同一高度开始做自由落体运动,因此在飞行过程中,它们总在同一高度,竖直分速度总是相等;而在水平方向上,A 球以较大的速度,B 球以较小的速度同时由同一位置开始向同一方向做匀速直线运动,在飞行过程中,A 球总在B 球的水平正前方,故A 错误,B 、D 正确.因v A >v B ,抛出后A 球先于B 球遇到墙,即从抛出到遇到墙,A 球运动时间短,B 球运动时间长,那么A 球下落的高度小,故C 错误.答案:BD10.如图1-2-16所示,两小球a 、b 从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速率v 0向左、向右水平抛出,分别落在两个斜面上,三角形的两底角分别为30°和60°,则两小球a 、b 运动时间之比为()图1-2-16A.1∶3B.1∶3C.3∶1D.3∶1解析:设a 、b 两球运动的时间分别为t a 和t b ,则tan30°=002221v gt t v gt a a a =,tan60°=002221v gt t v gt b b b =,两式相除得:3160tan 30tan =︒︒=b a t t ,故B 正确. 答案:B11.如图1-2-17所示为用闪光照相法测当地重力加速度时,用10次/秒的闪光照相机对正在做平抛运动的球拍摄的照片.背景是每格边长为5 cm 的正方形格子.试分析照片,求出当地的重力加速度g=__________.图1-2-17解析:相机拍照时间间隔为:T=0.1 s.由于平抛运动物体在竖直方向上的分运动为匀变速直线运动,所以根据:Δs=aT 2得:5L -3L=gT 2, g=221.005.022⨯=T L m/s 2=10 m/s 2. 答案:10 m/s 212.如图1-2-18所示,A 、B 是两块竖直放置的薄纸片,子弹m 以水平初速度穿过A 后再穿过B ,在两块纸片上穿过的两个洞高度差为h ,A 、B 距离为L ,求子弹的初速度.图1-2-18解析:子弹做平抛运动,两个洞高度差为h ,子弹竖直下落的高度h=21gt 2,水平距离 L=v 0t,可以得到v 0=L hg 2. 答案:v 0=L hg 2 13.如图1-2-19所示,从倾角为θ的斜面顶点A 将一小球以v 0初速水平抛出,小球落在斜面上B 点,求:图1-2-19(1)AB 的长度.(2)小球落在B 点时的速度.解析:(1)设AB=L ,将小球运动的位移分解,如图所示.由图得:Lcosθ=v 0t v 0ttanθ=21gt 2 解得:t=gv θtan 20 L=θθcos tan 20g v . (2)将B 点速度分解,如图所示,有v y =gt=2v 0tanθ 所以v B =θ22220tan 41+=+y v vtanα=2tanθ,即方向与v 0成角α=arctan2tanθ.答案:(1)θθcos tan 20g v (2)v 0θ22tan 41+ 方向与v 0成角α=arctan2tanθ 14.炮台高出海面45 m ,水平射击一个以v 1=36 km/h 的速度沿射击方向直线逃离的敌舰,如果炮弹的出口速度为v 0=610 m/s ,问敌舰距我方水平距离多大时开炮才能命中?(g 取10 m/s 2) 解析:射出炮弹在空中的运动是平抛运动,竖直高度决定运动时间h=21gt 2,在这段时间内敌舰的水平位移为s 1,炮弹的水平位移s =s 0+s 1.关键点是敌舰的运动时间和炮弹运动时间相同. 解:36 km/h = 10 m/s , 设距离s 0时开炮能命中敌舰,炮弹在空中运动的时间为t ,水平位移为s炮弹:竖直位移h=21gt 2 水平位移 s=v 0t敌舰:水平位移 s 1=v 1ts=s 0+s 1整理可以得到s 0= 1 800 m.答案:1 800 m15.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用依山势特别建造的跳台进行的,运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上取得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆.这项运动极为壮观.设一位运动员由a 点沿水平方向跃起,到b 点着陆,如图1-2-20,测得ab 间距离L=40 m ,山坡倾角θ=30°.计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间.(不计空气阻力,g 取10 m/s 2)图1-2-20解析:运动员做平抛运动,易知水平位移为x=v 0t=Lcos30°,竖直分位移为y=21gt 2=L·sin30°,故可解出:t=g L gL /30sin 2=︒=2 s v 0=tL ︒30cos =17.3 m/s. 答案:17.3 m/s 2 s16.某同学在做平抛物体的运动实验中,忘记记下斜槽末端的位置O.A 为物体运动一段时间后的位置,根据图1-2-21所示图像,求出物体平抛初速度为(g 取10 m/s 2)( )图1-2-21A.1.0 m/sB.10 m/sC.2.0 m/sD.20 m/s解析:在竖直方向上相邻的相等相间内位移差恒定,根据匀变速直线运动的特点求解即可. 由图可知,抛体在通过相邻两段AD 、DG 时,水平位移相同.在竖直方向上有Δy=0.25-0.15=gT 2,所以T=0.1 s ,故平抛初速度 v=1.02.0=∆T x m/s=2.0 m/s. 答案:C17.火车以1 m/s 2加速度在平面轨道上加速行驶,车厢中有一乘客把手伸到窗外,从距地面2.5 m 高度自由释放一物体.若不计空气阻力,则物体落地时与乘客的水平距离为(取g=10 m/s 2)( )A.0B.0.50 mC.0.25 mD.因不知火车当时的速度,故无法判断 解析:火车做匀加速直线运动,物体做平抛运动,其初速度为火车释放物体时的速度v 0.设落地时间为t ,在这一段时间内,火车前进了s 1,物体沿水平方向前进了s 2,则h=21gt 2 s 1=v 0t+21at 2 s 2=v 0t以上三式联立可得s 1-s 2=ga h=0.25 m.答案:C18.斜面上有P 、R 、S 、T 四个点,如图1-2-22所示,PR=RS=ST ,从P 点正上方的Q 点以速度v 水平抛出一物体,物体落于R 点.若从Q 点以速度2v 水平抛出一个物体,不计空气阻力,则物体落在斜面的…( )图1-2-22A.R 与S 间的某一点B.S 点C.T 与S 间的某一点D.T 点解析:平抛运动的初速度由v 换成2v 后,若物体下落的高度仍等于Q 、R 之间的竖直高度差,物体的水平位移应等于P 、R 之间的水平间距的2倍,也就等于P 、S 之间的水平间距.但因斜面向上倾斜,物体落到R 右侧时下落的高度小于Q 、R 之间的高度差,则水平位移也应小于P 、S 间的水平间距.所以会落在R 、S 之间的某点,A 选项正确.答案:A19. (经典回放)如图1-2-23所示,M 、N 是两块挡板,挡板M 高h′=10 m ,其上边缘与挡板N 的下边缘在同一水平面,从高h =15 m 的A 点以速度v 0水平抛出一小球,A 点与两挡板的水平距离分别为d 1=10 m ,d 2=20 m.N 板的上边缘高于A 点.若能使小球直接进入挡板M 的右边区域,则小球水平抛出的初速度v 0的大小可能是下列给出数据中的哪一个( )图1-2-23A.v 0=8 m/sB.v 0=4 m/sC.v 0=15 m/sD.v 0=21 m/s解析:小球要想进入M 挡板的右侧,小球最大初速度v 1使得小球恰好从N 的下端通过,水平位移d 2= v 1t ,竖直位移h-h′=21gt 2,可以得到v 1=)'(222h h g d -=20 m/s ;最小初速度v 2使得小球恰好从M 的上端通过,水平位移d 1=v 2 t ,竖直位移h-h′=21gt 2,可以得到v 2=)'(221h h g d -=10 m/s ;小球的初速度在v 1、v 2之间就可以进入M 挡板的右侧,选C. 答案: C20.如图1-2-24所示,重物A 、B 由刚性绳拴接,跨过定滑轮处于图中实线位置,此时绳恰好拉紧,重物静止在水平面上.用外力水平向左推A ,当A 的水平速度为v a 时,如图中虚线所示,求此时B 的速度v B =___________.图1-2-24解析:刚性绳无弹性,A 、B 两个物体之间的联系由绳子连接.A 的运动看成实际运动,它的运动效果一个使绳子延长,另一个使绳子向上摆,此时绳子延长速度v 1=v A cos30°;B 的运动是绳子变短和向下摆动两个运动的合运动,此时绳子缩短的速度v 1′=v B cos60°.绳子的每一点的速度大小是相同的v B cos60°=v A cos30°,v B =3v A .答案:v B =3v A21.某同学按图1-2-25安装好器材,进行实验,记下小球穿过卡片孔的一系列位置A 、B 、C 、D 、E (图中未标出),取下白纸,分析发现小球抛出点O 没有记下,于是他用平滑曲线将A 、B 、C 、D 、E 点连起来并延长到纸边缘,把抛物线与纸边缘的交点定为O 点,以O 点为原点,正确建立坐标系,测出曲线上某点的坐标x 和y ,利用v 0=yg x 22,求出小球平抛初速度v 0.图1-2-25(1)该装置有一处错误,就是_________________;(2)假设该同学描出的小球做平抛运动的轨迹是准确的,由于装置上的错误,带来他这样测得的v 0值比真实值__________(填“偏大”“偏小”或“相等”).解析:小球是在轨道末端被抛出的,若白纸的左边缘上某一点被定为原点O ,必须要求竖直板上的白纸左边紧靠斜槽末端.但装置中没有做到这一点,这是装置中的一处错误.从装置图中看,抛点位置实际在白纸左边缘的右侧.那么按题中的方法测出的x 、y 值均会比真实值偏大,但是由于曲线顶部比较平缓,所以会使x 的测量值与真实值相差较大而y 值相差较小,代入v 0=ygx 22计算出的v 0值比真实值偏大. 答案:(1)竖直板上的白纸左边缘没有紧靠斜槽末端 (2)偏大22.一条两岸为平行直线的小河,河宽60 m ,水流速度为5 m/s.一小船欲从码头A 处渡过河去,A 的下游80 m 处的河床陡然形成瀑布,要保证小船不掉下瀑布,小船相对静水的划行速度至少应为多大?此时船的划行方向如何?解析:错误解法:要保证小船不掉下瀑布,而小船以最小的速度行使,小船最好是以最短的时间到达对岸,即船头正对河岸行使.小船随水流向下漂移80 m 的距离需要时间t=v s =16 s ,即船到达对岸的时间不能超过16 s ,v min =ts '=3.75 m/s 正确解法:由河宽和到危险区的长度可以得到合速度与河岸的夹角为37 °,如图所示,当船速最小时,船速方向与合速度方向垂直,即速度为v 船=v 水sin37°=3 m/s.答案:3 m/s 方向应该是与河岸成37°划行23.汽艇在宽为400 m 、水流速度为2 m/s 的河中横渡河面,已知它在静水中的速度为4 m/s.求:(1)汽艇要垂直横渡到达正对岸,船头应取什么航向?(2)如果要在最短时间内过河,船头应取什么航向?最短时间为多少?(3)若水流速度为4 m/s ,船在静水中的速度为2 m/s ,则船能过河的最短航程是多少?解析:(1)汽艇要垂直横渡到达正对岸,就必须使合速度的方向垂直于河岸,如图所示,v 1是船对水的速度,v 2是水对岸的速度,v 是船的实际速度.应有: v=2221v v - =2224-m/s=23m/s sinθ=234321==v v ,θ=60°. (2)由合运动与分运动具有等时性及分运动的独立性知,在船速一定的情况下,船头指向对岸时渡河时间最短.则:t=44001=v d s=100 s (其中d 为河宽).(3)由于河水的流速大于船速,故小船不可能垂直于河岸过河,如图,设船从A 点开始渡河,按题意作出速度矢量三角形,若要航程最短,只需船的合速度v′方向与AB 间的夹角α最小,由于v 1′的大小恒定,所以当v′与圆周相切,即v 1′⊥v′时航程最短.由相似三角形关系知最短航程为 s=24'1'2=∙d v v ×400 m=800 m. 答案:(1)船头与上游河岸成60°角(2)船头指向对岸,t=100 s (3)800 m24.大多数同学小时候都打过弹子(或玻璃球),现张明小朋友在楼梯走道边将一个质量为20 g 的弹子沿水平方向弹出,不计空气阻力,弹子滚出走道后直接落到“2”台阶上,如图1-2-26所示,各级台阶的宽和高都为20 cm.问张明将弹子打出的速度大小应该在什么范围?(g 取10 m/s 2)图1-2-26解析:弹子能到“2”,说明弹子要通过“3”的最右端,但是不能越过“2”的最右端,这样才能到达“2”台阶上.张明以比较小的速度弹出时,让弹子恰好通过“3”的最右端.此时弹子的竖直位移h=21gt 2=20 cm,即t =0.2 s ,水平位移s=v 0t=20 cm,可以得到v 0=1 m/s ;张明以比较大的速度弹出时,让弹子恰好通过“2”的最右端.此时弹子的竖直位移h′=21gt′2=40 cm,即t′= 0.22 s ,水平位移s=v 0t=40 cm,可以得到v 0=1.4 m/s,所以打出弹子的速度大小在1.0 m/s —1.4 m/s 范围之内.答案:1.0 m/s —1.4 m/s25.光滑斜面倾角为θ,长为L ,上端一小球沿斜面水平方向以速度v 0抛出,如图1227所示,求小球滑到底端时,水平方向位移多大?图1-2-27解析:将小球的运动分解为以下两个分运动:(1)小球在水平方向不受力,做匀速直线运动;(2)沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为gsinθ,水平方向:s=v 0t ,沿斜面向下L=21at 2,由牛顿第二定律,有mgsinθ=ma ,由以上三式解得s=v 0θsin 2g L . 答案:v 0θsin 2g L本资料来源于《七彩教育网》。

对物理平抛运动的研究

对物理平抛运动的研究

对物理平抛运动的研究物理平抛运动是物理学中的基础知识之一,它描述了一个沿水平方向抛出的物体的运动规律。

在这篇文章中,我们将对物理平抛运动进行深入研究,探讨其运动规律、公式推导及实际应用等方面的内容。

让我们来了解一下物理平抛运动的基本概念。

在物理平抛运动中,一个物体在不受空气阻力的情况下,沿着水平方向做匀速直线运动,而沿垂直方向则受到重力的影响而做匀加速直线运动。

这意味着在平抛运动中,水平方向的速度是恒定的,而垂直方向的速度是变化的。

接下来,我们将详细讨论物理平抛运动的运动规律。

根据牛顿运动定律和运动学原理,我们可以推导出物体在平抛运动中的位置、速度和加速度的数学表达式。

我们来看一下物体在水平方向的运动。

由于在水平方向上没有外力的作用,因此物体的速度是恒定的,即v_x = v_0x。

而物体在水平方向的位移则可以用公式s_x = v_xt来表示,其中s_x表示物体在水平方向上的位移,v_x表示水平方向上的速度,t表示时间。

接下来,我们来看一下物体在垂直方向的运动。

在垂直方向上,物体受到了重力的作用,因此它会做匀加速直线运动。

根据运动学的知识,我们可以得出物体在垂直方向上的速度和位移的数学表达式。

除了基本的运动规律之外,物理平抛运动还有一些实际应用。

例如在运动项目中,射击运动员需要精确地掌握平抛运动的规律,以便预测抛出的子弹或箭矢的着地点。

在工程领域中,理解物理平抛运动的规律也能帮助工程师设计出更加精准的投射装置,从而提高工作效率和安全性。

物理平抛运动是物理学中一个重要的概念,它描述了在水平方向上和垂直方向上同时进行运动的物体的运动规律。

通过深入研究物理平抛运动,我们可以更好地理解运动的本质,并将其应用到各个领域中,从而推动科学技术的进步。

希望本文对读者能有所帮助,谢谢阅读。

(完整版)平抛运动的知识点

(完整版)平抛运动的知识点

平抛运动的规律与典型例题分析一. 平抛运动的条件1.平抛运动的初始条件:物体拥有水平初速度 V 02.平抛运动的受力特色:只受重力:F=mg(实质问题中阻力远远小于重力,能够简化为只受重力)3.平抛运动的加快度: mg=mα,α=g,方向竖直向下,与质量没关,与初速度大小没关4.平抛运动的理论推理:水平方向—— x :物体不受外力,依据牛顿第必定律,水平方向的运动状态保持不变,水平方向应做匀速直线运动, V x=V0.竖直方向——y:初速度为 0,只受重力,加快度为g,做自由落体运动, V y=gt .二 . 平抛运动的规律如左图所示,以抛出点为坐标原点,沿初速度方向成立x 轴,竖直向下为y 轴.在时间t 时,加快度:α=g,方向竖直向下,与质量没关,与初速度大小没关;平抛运动速度规律:速度方向与水平方向成θ 角平抛运动位移规律:位移方向与水平方向成α 角平抛运动的轨迹方程:为抛物线平抛运动在空中飞翔时间:,与质量和初速度大小没关,只由高度决定平抛运动的水平最大射程:由初速度和高度决定,与质量没关三. 平抛运动的观察知识点与典型例题1.平抛运动定义的观察例题:飞机在高度为 0.8km 的上空,以 2.5 ×10 2 km/h 的速度水平匀速飞翔,为了使飞机上投下的炮弹落在指定的轰炸目标,应当在离轰炸目标的水平距离多远处投弹?分析:设炮弹走开飞机后做平抛运动,在空中飞翔时间为:,炮弹走开飞机后水平位移答案:炮弹走开飞机后要在空中水平飞翔0.9km ,因此要在离轰炸目标0.9km 处投弹问题睁开:轰炸定点目标;轰炸运动目标;飞车跨壕沟等问题研究方法同样2.平抛运动中模型规律观察例题:一架飞机水平匀速飞翔从飞机上每隔一秒开释一个炮弹,不计空气阻力在它们落地之前,炮弹()A、在空中任何时辰老是排成抛物线,它们的落地址是等间距的B、在空中任何时辰老是排成抛物线,它们的落地址是不等间距的C、在空中任何时辰老是在飞机的正下方排成竖直直线,它们的落地址是等间距的D、在空中任何时辰老是在飞机的正下方排成竖直直线,它们的落地址是不等间距的分析:炮弹走开飞机时,拥有和飞机共同的水平初速度,在空中做平抛运动.相关于地面,每一个炮弹在空中的轨迹为抛物线,但在空中的几个炮弹自己其实不排成抛物线.因为它们与飞机的水平速度同样,因此相关于飞机,它们都做自由落体运动,总在飞机的正下方,排成竖直直线.答案:C3.平抛运动试验的观察例题:如何用平抛运动知识丈量子弹的初速度?分析:子弹初速度相当大,水平射程相当远,假如丈量实质水平射程很不方便,且因为空气阻力影响,将出现较大的丈量偏差.能够记录子弹的初始地点,如右图所示,在离枪口必定的距离上,竖直放一块厚纸板,用枪将子弹水平射出,丈量枪口到地面的高度H、子弹在纸板上留下的弹孔到地面的距离h、枪口到纸板的水平距离x.将子弹在不太长时间内的运动当作是平抛运动.则子弹竖直方向的位移为H-h,由自由落体运动关系水平位移联立求解得:4.平抛运动中合速度与两个分速度的关系例题:一个物体以初速度V 0水平抛出,落地时速度的大小为V ,则运动时间为()分析:末速度与初速度不在同一个方向上,不可以用代数方法运算.物体在竖直方向做自由落体运动,在竖直方向的速度比重力加快度才是运动时间,不可以用末速度与重力加快度的比值求时间.由矢量的合成分解关系:如左图所示,竖直分速度答案:C。

研究平抛运动的规律教学设计

研究平抛运动的规律教学设计

研究平抛运动的规律教学设计研究平抛运动的规律教学设计 作为⼀名⼈民教师,通常需要⽤到教学设计来辅助教学,借助教学设计可以提⾼教学质量,收到预期的教学效果。

教学设计应该怎么写呢?下⾯是⼩编收集整理的研究平抛运动的规律教学设计,希望对⼤家有所帮助。

⼀、教材内容 分析平抛运动的规律是前⼀节运动的合成与分解的具体应⽤,是以后电磁场中带电粒⼦做“类平抛运动”的处理⽅法,因此这⼀节很重要。

教材主要通过实验及频闪照⽚来说明平抛在⽔平⽅向做匀速直线运动,在竖直⽅向做⾃由落体运动。

学⽣通过实验很容易体会到平抛与⾃由落体的等时性,但很难得出竖直⽅向就是⾃由落体。

另外频闪照⽚只有竖直⽅向的⽐较,没有⽔平⽅向的⽐较,学⽣不容易得出结论。

这是本节课的难点所在。

本节课重点是明确平抛运动可以⽤两个简单的直线运动来等效代替,掌握平抛运动的规律。

难点是利⽤平抛运动规律说明运动轨迹,解决飞机投弹等实际问题。

由于本节课内容较多,所以利⽤平抛运动规律说明运动轨迹,即课本“多学⼀点”和“课题研究”内容,留给学⽣课后思考、研究。

⼆、教学思路设计 (⼀)教学⽬标设计知识与技能 1、理解平抛运动是两个直线运动的合成:⽔平⽅向的匀速直线运动,竖直⽅向的⾃由落体运动。

2、掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。

3、应⽤平抛规律解决飞机投弹等实际问题。

过程与⽅法 1、通过实验和课件完成由感性到理性的认识,培养观察能⼒和分析能⼒。

2、发挥数学⼯具作⽤,提⾼运⽤数学知识解决问题的能⼒。

3、通过平抛运动的研究⽅法的学习,使学⽣能够综合运⽤已学知识,来探究新问题的研究⽅法。

情感态度与价值观 1、通过平抛的理论推证和实验证明,渗透实践是检验真理的标准。

2、通过对平抛运动的研究,使学⽣了解到复杂的物理现象可以⽤简单的公式反映。

体现了物理公式的简单美。

(⼆)教学设备准备教材实验装置,教学⽹站,多媒体设备,频闪照相机,玩具⼸箭。

(三)学习者⽬前状态和任务分析知识⽅⾯:知道什么是平抛运动,理解曲线运动是直线运动的合成。

研究平抛运动规律

研究平抛运动规律

Vx
例题思考
例题与思考(下列例题均不计空气阻力)
1、有甲乙两同学,甲同学的身高比乙同学高。 现甲乙站在同一水平地面上分别以相同的初 速度将同一铅球水平推出,分析铅球的落地 点与二者的水平距离是否相同,若不同则谁 抛得更远?
(总结平抛运动的时间和水平距离与哪些因素有关) 1 h=—gt2 2 X=V0t
请同学们观看视频分析两个分运动性质
导入新课
平抛运动
规律总结
例题思考
一、平抛运动与匀速直线运动的比较:
平抛物体的运动在水平方向做匀速直线运动, 速度等于平抛物体的初速度。
二、平抛运动与自由落体运动的比较:
平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动
总结: 平抛运动可以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,并且这 两个分运动互不影响。
例题思考
平抛物体的运动
平抛运动的概念: 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不 考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的 运动,叫做平抛运动 平抛运动的特点: 具有水平方向的初速度,只受竖直方向重力 作用下的匀变速曲线运动。
想一想:根据运动的合成与分解知识,平抛运动 可以由怎样的分运动合成呢?
导入新课 平抛运动 规律总结 例题思考
导入新课
平抛运动
规律总结
例题思考
导入新课 平抛运动 规律总结
例题思考
0 A
y/m Vy Vx
x/m
θ
t秒末的水平分速度和 竖直分速度分别为:
Vx=V0 水平方向匀速直线运动 Vy=gt 竖直方向自由落体运动
Vt
t秒末的速度Vt的大小: Vt= Vx 2 V y 2 Vt的方向: Vy Vt与x轴的正方向夹角:tanθ=—

平抛运动实验知识点总结

平抛运动实验知识点总结

平抛运动实验知识点总结一、引言平抛运动是物理学中经典的运动形式之一,它的研究对于理解物体在空中自由运动的规律具有重要意义。

本文将围绕平抛运动实验展开,总结其中的关键知识点。

二、实验目的平抛运动实验的目的是研究物体在水平方向上的运动规律,通过测量物体的运动轨迹和运动时间,来验证平抛运动的基本原理。

三、实验原理1. 平抛运动的基本原理:在没有外力作用下,物体在水平方向上做匀速直线运动,而在竖直方向上受到重力的影响,做自由落体运动。

2. 物体的初速度和抛射角度:物体的初速度和抛射角度决定了物体的运动轨迹和飞行时间,初速度越大,抛射角度越大,物体的飞行距离越远。

3. 物体的水平速度和竖直速度:物体的水平速度是恒定不变的,而竖直速度在运动过程中逐渐减小,直至为0。

4. 物体的水平位移和竖直位移:物体的水平位移与水平速度和运动时间有关,竖直位移与竖直速度、运动时间和重力加速度有关。

四、实验步骤1. 准备实验器材:包括水平地面、平抛器、测量尺、计时器等。

2. 调整平抛器:将平抛器调整到合适的角度,使物体能够顺利抛出并落地。

3. 测量实验数据:在实验过程中,记录物体的运动时间和运动轨迹。

4. 分析实验数据:根据实验数据计算物体的运动速度、水平位移和竖直位移。

5. 绘制实验结果:利用实验数据绘制物体的运动轨迹图和速度-时间图。

五、实验注意事项1. 实验环境要求:实验地面应平整、光滑,避免有阻碍物对物体运动造成影响。

2. 实验器材操作:操作平抛器时要注意力度的控制,确保物体能够顺利抛出。

3. 实验数据记录:记录实验数据时要准确、细致,避免出现误差。

4. 实验安全措施:进行实验时要注意安全,避免物体击中人员或造成其他伤害。

六、实验结果与分析通过实验数据的分析,可以得出以下结论:1. 物体的水平速度在整个运动过程中保持恒定,与抛射角度无关。

2. 物体的竖直速度逐渐减小,最终为0,符合自由落体运动规律。

3. 物体的水平位移与水平速度和运动时间成正比,与抛射角度无关。

平抛运动实验报告

平抛运动实验报告

平抛运动实验报告平抛运动实验报告摘要:本实验通过对平抛运动的研究,探究了物体在水平方向上的运动规律。

实验结果表明,平抛运动的轨迹呈抛物线形状,且抛物线的形态与初速度、抛射角度、重力加速度等因素密切相关。

通过实验数据的分析,我们得出了平抛运动的运动方程,并通过实验验证了该方程的准确性。

引言:平抛运动是物理学中的基础实验之一,它研究了物体在水平方向上的运动规律。

在这个实验中,我们将通过测量物体的运动轨迹和分析实验数据,来探究平抛运动的特点和规律。

实验装置和方法:实验装置包括一块平滑的水平桌面、一个平面反射镜、一个球形投影仪和一架相机。

首先,我们将球形投影仪放置在桌面上,并调整其位置和角度,使其能够投射出一个水平方向的光点。

然后,我们在投影仪的光点下方放置一个平面反射镜,以便观察到光点的抛射轨迹。

最后,我们使用相机记录下实验过程中的光点轨迹。

实验过程和结果:在实验过程中,我们首先选择了不同的初速度和抛射角度,然后通过调整投影仪的位置和角度,使得光点的抛射轨迹能够落在反射镜上。

在每次实验中,我们记录下光点在反射镜上的位置,并使用相机拍摄下来。

通过对实验数据的分析,我们发现光点的抛射轨迹呈现出一个明显的抛物线形状。

而且,随着初速度的增加,抛物线的形态变得更加扁平;随着抛射角度的增加,抛物线的形态变得更加陡峭。

这与我们之前学过的抛物线的性质是一致的。

进一步分析实验数据,我们发现光点的抛射高度和抛射距离与初速度、抛射角度以及重力加速度有关。

通过数学推导和实验验证,我们得出了平抛运动的运动方程:抛射高度h = (v0^2 * sin^2θ) / (2g)抛射距离d = (v0^2 * sin2θ) / g其中,v0是初速度,θ是抛射角度,g是重力加速度。

讨论和结论:通过本次实验,我们对平抛运动的特点和规律有了更深入的了解。

实验结果表明,平抛运动的轨迹呈抛物线形状,且抛物线的形态与初速度、抛射角度、重力加速度等因素密切相关。

1.2研究平抛运动的规律

1.2研究平抛运动的规律

1.2研究平抛运动的规律编号:③】知识与技能1.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.2.掌握平抛运动的位置与速度的关系.3.掌握研究平抛运动的方法过程与方法1.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题.2.通过例题分析再次体会平抛运动的规律.情感、态度与价值观1.有参与实验总结规律的热情,从而能更方便地解决实际问题.2.通过实践,巩固自己所学的知识.【学习重点与难点】1.运动的合成与分解2.平抛运动的规律第一课时自主学习:一、运动的合成与分解1、合运动与分运动合运动:分运动:2、运动的合成与分解由求叫运动的合成,由求叫运动的分解。

具体地,由于位移、速度、加速度都是矢量,所以合位移与分位移、合速度与分速度、合加速度与分加速度,其间的关系都遵从。

二、平抛运动的处理方法自主探究:一、合运动与分运动的关系?二、案例:研究船渡河问题(课本p.11)如图所示,有一条船正在渡河,河宽260m,船在静水中的速度是36km/h,水的流速是18km/h。

为了让船垂直渡河,船应该怎样运动?学习完后思考:1、要实现垂直过河,船在静水中的速度1v 与流速度2v 应满足什么关系?2、设船在静水中速度为v 船,水流速度为v 水,怎样开船过河时间最短?3、如果21v v <,能否实现垂直过河?第二课时平抛运动的规律以 为坐标原点, 以 x 轴正方向, 以 为y 轴正方向。

从抛出时开始计时,t 时刻质点的位置P (x ,y ),如图所示。

1,水平位移:X=竖直位移:Y= 时间t 内质点的合位移L=位移方向可用L 与x 轴正方向的夹角α表示且2.平抛运动的速度:水平分速度:V x = 竖直分速度:V y =t 时刻平抛物体的速度(合速度):V=V t 的方向可用V t 与x 轴正方向夹角β来表示,且tanβ= V yV x=3.平抛运动的加速度:水平加速度:a x = 竖直加速度:a y = 合运动的加速度:a=X4.一些结论:飞行时间:t=水平射程:x=落地速度:V=★位移偏向角α与速度偏向角β关系:tanα= tanβ★任意两个相等时间间隔内的速度变化量相等5.推导平抛运动的轨迹方程6.重新研究飞机投弹问题:课本:p.13案例题后启发:(1)炸弹相对地面做平抛运动,试想炸弹相对飞机做什么运动?(2)本题中,目标是静止的,如果目标是运动的,其v1=10m/s的速度与飞机同向运动,该在何时投弹?若v1=10m/s不变,而是与飞机相向运动,那又该如何投弹?自主检测:1.从匀速直线行驶的火车窗口释放一石子,不计风对石子的影响,站在路边的人看到石子做 ( )A.自由落体运动B.平抛运动C.匀速直线运动D.匀变速直线运动2.关于平抛运动,以下说法正确的是( )A、平抛运动是加速度恒等于g的匀变速运动B、平抛运动可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C、平抛物体在空间运动的时间与物体抛出的速度无关,只取决于抛出点的高度D、平抛物体的水平位移,与抛出点高度无关,只取决于水平抛出的速度3.物体在做平抛运动中,在相等时间内,下列哪些量相等( )①速度的增量 ②加速度 ③位移的增量 ④位移 A .①② B .②③ C .②④ D .③④4.一个物体从某一高度处以初速度0v 水平抛出,已知它落地的速度为v ,那么它在空中飞行的时间为 ( )A .g v v 0- B .(v -0v )/2g C .g v v 202- D .gv v 202-5.关于平抛运动,下列说法正确的是( )A .抛出位置一定时,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大B .抛出位置一定时,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长C .抛出速度一定时,抛出位置越高,其飞行时间一定越长D .抛出速度一定时,抛出位置越高,飞得一定越远6.A 处低m h 25.1=7.某卡车司机在限速72km/h 交警在路旁泥地中发现了卡车顶上的一个金属零件,可以判断,这是事故发生时该零件从卡车顶上松脱后被抛出而陷在泥地里的,交警测得该零件原位置与陷落点的水平距离为23.5m,车顶距泥地的竖直高度为4.9m 。

5.3实验:研究平抛运动 - 学生版

5.3实验:研究平抛运动 - 学生版

5.3实验:研究平抛运动课堂讲解:一.实验目的1、能根据运动轨迹分析实验数据,求出平抛物体的初速度。

二.实验原理1、运用平抛运动的规律:水平方向:0x v t =,竖直方向:三.实验器材斜槽、小球、铁架台、方木板、重锤和细线、米尺和三角板、铅笔、坐标纸、图钉四.实验步骤1、用图钉把坐标纸钉在竖直的方木板上。

如果木板不铅直将影响球的飞行,可能相撞或摩擦,因此要用铅锤线校准。

2、在紧靠木板的左上角固定斜槽。

固定斜槽时要使其末端 ,确保小球飞出作 ,可将小球置于平轨部分,若球平衡即可。

3、确定小球飞出时的初始位置即坐标原点O ,并过O 用铅锤线描出竖直线即y 轴。

坐标原点(即小球做平抛运动的起点)是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点O ,即O 点在水平槽口端点正上方r 处。

4、把事先做好的带孔的卡片用手按在竖直木板上,调节卡片位置,使槽上滚下的小球正好从卡片孔穿过,用铅笔记下小球穿过孔时的位置。

小球每次应在 从斜槽上由 开始滚下,在斜轨上释放小球不宜用手指,而要用斜槽上的球夹或挡板(如尺子),这样做重复性好,能确保每次的 相同。

5、取下白纸,以O 点为原点再画一条水平向右的x 轴(与υ0方向相同)。

6、根据记下小球穿过孔的一系列点的位置,画出平滑曲线即为小球做平抛运动的轨迹。

五.数据处理1、计算平抛物体的初速度:在曲线上(轨迹上)选取距O 点远些的点测出它们的坐标(x ,y ),填入表中来计算球的初速度,最后取平均值。

六.实验结论平抛实验中小球作平抛运动轨迹是 线,其平抛初速度 。

七.注意事项1、安装斜槽时,其末端切线要保证水平,否则会造成小球并非做平抛运动,测量的数据不准确。

2、建立直角坐标系时,斜槽末端端口位置并不是坐标原点(实际上应以末端端口上的小球球心位置为坐标原点)。

3、小球每次从槽上开始滚下的位置应相同,使得平抛初速度相同。

八.利用水平方向等距三点求平抛运动的初速度和抛出点坐标。

步骤:课堂巩固练习:1.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平) 时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动2(多选).在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的( )A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B.选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹3.在研究平抛运动实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( )A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种小球都可以4.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( ) A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线5(多选).下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大( )A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远6(多选).数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( ) A.只要测出相邻三照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻三照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上运动特点C.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上运动特点D.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上运动特点7(多选).在做“探究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹.下面列出了一些操作要求,将正确的选项前面的字母填在横线上________.A.调节斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线8.某同学做平抛物体运动的实验时,用带孔的硬纸卡来确定小球位置,如图所示,下面实验步骤正确的排列顺序是__________.A.把钢球从斜槽上的某点释放,它飞出后开始做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰从小孔中央通过,然后对准孔中央在白纸上记下一个点B.把小球放在斜槽末端,以球心位置作为平抛运动起点O,在白纸上标出O点位置C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线OxD.用光滑曲线把记录到小球通过位置的若干点连接起来,得到平抛运动的轨迹E.从斜槽上相同位置释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点F.在轨迹上取几个不同的点,测出它们的坐标x和y,利用g值,求出初速度再取平均值G.利用重锤线画出竖直线OyH.把白纸用图钉固定在竖直木板上,把小球放在斜槽末端水平部分,调整到小球不滚动,再固定斜槽9.在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球的初速度的计算公式为v0=__________(用L、g表示),其值是__________(取g=9.8 m/s2).10.利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图甲所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断:MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点与木板间的距离OO′=h(h>L).(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是_____________________________________.(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落在木板上的C点,O′C=s,则小球做平抛运动的初速度v0为________.(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向间的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标,得到如图乙所示图象,则当θ=30°时,s为________m.11.在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=5.02 cm,B、C间距离y2=14.82 cm.请回答以下问题(g=9.80 m/s2)(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?_______________________________________________________________________________ ______________________________________.(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=________.(用题中所给字母表示)(3)小球初速度的值为v0=________ m/s.课后作业:1(多选).在“研究平抛运动”的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有() A.小球开始滚下的高度B.小球在空中飞行的时间C.运动轨迹上某点P的水平坐标D.运动轨迹上某点P的竖直坐标答案CD2(多选).(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.A.停表B.坐标纸C.天平D.弹簧秤E.重垂线(2)实验中,下列说法正确的是________.A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端可以不水平D.为使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E.为了比较准确地找出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点都连接起来3.两个同学根据不同的实验条件,进行了“研究平抛运动”的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,使A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明____________________________________________________________________________________________________________________________________(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明____________________________________________.4.在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________.(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用________来确定的.(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,只有一处失误,即是_____________________ _______________________________________.(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为________________,测量值比真实值要________________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).5.(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.如图所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,然后切断电磁铁C的电源,使一个小铁球从轨道A射出,并在射出时碰到碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球,两铁球同时落到地面.这个实验()A.只能说明上述规律中的第①条B.只能说明上述规律中的第②条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律(2)做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动一段时间后着地.一架相机通过多次曝光,拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片,如图所示(虚线为正方形格子).已知汽车长度为3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,第三个像是刚好着地的时刻,由照片可以推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s,高台离地面的高度为________m.(取g=10 m/s2)6. 某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度.在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度.下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺(图中P点为重锤的投影位置),其中可能正确的是()7.如图所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度.(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________和________________,然后由公式________________求出k的平均值.(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到________(选填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________________和________________,再由公式________________求出初速度的平均值.8.某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取10 m/s2)(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1-y2|=________m,|y1-y3|=________m,|x1-x2|=________m.(保留两位小数)(2)若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用(1)中读取的数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s,小球抛出后的水平速度为________m/s.9. 在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则(1)求小球平抛运动的初速度的计算式(用L、g表示),其值是多少?(2)a点是平抛小球抛出点的位置吗?如果不是,那么抛出点的位置怎样确定?。

第三章 第3节 平抛运动

第三章  第3节  平抛运动

第3节平抛运动一、平抛运动的认识 1.定义把物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。

2.特点(1)受力特点:只受重力。

(2)运动特点:初速度水平,加速度为g ,方向竖直向下。

3.性质为匀变速曲线运动。

4.实验探究⎩⎪⎨⎪⎧水平方向:不受力,做匀速直线运动竖直方向:只受重力,做自由落体运动 二、平抛运动的规律 1.水平方向以初速度v 0做匀速直线运动,v x =v 0,x =v 0t 。

2.竖直方向做自由落体运动,v y =gt ,y =12gt 2。

下落时间:t =2yg ,t 只与下落高度y 有关,与其他因素无关。

1.物体以某一初速度水平抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下的运动叫平抛运动。

2.平抛运动是匀变速曲线运动,水平方向做匀速直线运动,x =v 0t ,竖直方向做自由落体运动,y =12gt 2。

3.平抛运动在空中运动时间由竖直高度决定,水平位移由竖直高度和水平初速度共同决定。

1.自主思考——判一判(1)平抛运动的速度、加速度都随时间增大。

(×)(2)平抛运动物体的速度均匀变化。

(√)(3)平抛运动不是匀变速曲线运动。

(×)(4)平抛物体的初速度越大,下落得越快。

(×)(5)平抛运动的初速度可以不沿水平方向。

(×)2.合作探究——议一议(1)体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等,都可以看成是抛体运动吗?都可以看成是平抛运动吗?图3-3-1提示:链球、铅球、铁饼、标枪等,若被抛出后所受空气阻力可忽略不计,可以看成是抛体运动。

它们的初速度不一定沿水平方向,所以它们不一定是平抛运动。

(2)两个小金属球同时从同一高度开始运动,不计空气阻力,A球自由落体,B球平抛运动,两球下落过程中的高度位置相同吗?为什么?提示:相同;A、B两球在竖直方向上的运动情况完全相同,从同一高度同时进行自由落体运动,因此,在下落过程中的高度位置始终相同。

考点规范练20 探究平抛运动的规律—2023年人教版(天津)高中大一轮总复习课后习题

考点规范练20 探究平抛运动的规律—2023年人教版(天津)高中大一轮总复习课后习题

考点规范练20探究平抛运动的规律1.某同学做探究平抛运动规律的实验,其实验过程如下:(1)该同学首先采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向弹出,同时B球被释放自由下落,观察到两球同时落地;改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,此实验现象说明。

A.平抛运动竖直方向上做自由落体运动B.平抛运动竖直方向上做匀速直线运动C.平抛运动水平方向上做匀速直线运动D.平抛运动水平方向上做自由落体运动(2)该同学采用频闪摄影的方法拍摄A球一次做平抛运动的照片如图乙所示,发现做平抛运动的小球经过相同的一段时间在水平方向上的位置向右移动一格,此实验现象说明:。

2.(1)在做研究平抛运动的实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是。

A.游标卡尺B.停表C.坐标纸D.天平E.弹簧测力计F.铅垂线(2)实验中,下列说法正确的是。

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B.斜槽轨道必须光滑C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些D.斜槽轨道末端可以不水平3.用如图所示的装置研究平抛运动,在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B,用于发射小铁球,从轨道A射出的小铁球做平抛运动,从轨道B射出的小铁球做匀速直线运动。

此外,板上还装有三个电磁铁C、D、E,其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动。

在轨道A出口处有一个碰撞开关S,用以控制电磁铁E的电源的通断,电磁铁E可以沿水平杆MN移动,当它吸上小铁球时,该小铁球的中心与从轨道A射出的小铁球的中心在同一水平线上。

(1)实验中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是。

A.保证小铁球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小铁球飞出时,初速度水平C.保证小铁球在空中运动的时间每次都相等D.保证小铁球运动的轨道是一条抛物线(2)若轨道A、B出口方向平行但略向下倾斜,将小铁球1从某高度释放,小铁球落在轨道B的P点,将电磁铁E移至P点正上方,小铁球1和小铁球3同时释放,先到达P点的是。

实验5 探究平抛运动的规律(题型专练)-2021年高考物理一轮复习实验专题考点全析(原卷版)

实验5 探究平抛运动的规律(题型专练)-2021年高考物理一轮复习实验专题考点全析(原卷版)

实验5 探究平抛运动的规律一.多选题1.某物理兴趣小组利用实验室提供的器材“研究平抛物体的运动”。

下列关于实验步骤的说法正确的是()A.将斜槽的末端切线调成水平B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C.小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放D.斜槽轨道必须光滑二.填空题2.(1)在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。

B.按图安装好器材,注意,记下平抛初位置O和过O点的竖直线。

C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。

完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。

(2)利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,根据公式:x=和y=,就可求得v0=x,即为小球做平抛运动的初速度。

3.在“研究小球做平抛运动”的实验中:(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,这样做的目的是A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)在做“研究平抛运动”实验中,引起实验结果偏差较大的原因可能是①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平②确定y轴时,没有用重垂线③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响A.①③B.①②④C.③④D.②④(3)该同学采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长为L=5cm,A.B.C是摄下的三个小球位置,如果取g=10m/s2,那么:A.照相机拍摄时每s曝光一次;B.小球做平抛运动的初速度的大小为m/s.C.B点的速率为m/s.4.如图1所示,在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”的实验时让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.(1)为了能较准确地描出运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是A、通过调节使斜槽的末端保持水平B、每次释放小球的位置可以不同C、每次必须由静止释放小球D、小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触(2)图2中A、B、C、D为某同学描绘的平抛运动轨迹上的几个点,已知方格边长为L.则小球的初速度v0=;B点的速度大小v b=.(重力加速度为g)三.实验题5.在“研究平抛物体的运动”的实验中,某同学使用如图(甲)所示的装置,让小球从斜槽滚下,通过斜槽末端水平抛出。

平抛运动及其规律

平抛运动及其规律

平抛运动及其规律1.平抛运动的特点①受力特点:F合=mg,方向竖直向下②运动特点:平抛物体的速度方向与受力方向不在一条直线上,故平抛运动是曲线运动。

又因为物体受恒力作用,加速度不变,故平抛运动是匀变速曲线运动。

平抛物体的运动是曲线运动的一个特例,其运动特点是具有水平方向初速度和竖直向下的加速度g(只受重力、忽略空气阻力),由运动的合成与分解知识可知,平抛运动可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。

因此,平抛运动问题都可以通过水平方向的分运动和竖直方向的分运动具有等时性的特点进行研究。

2.平抛运动的规律以抛出点为坐标原点,以初速度v0方向为x正方向,竖直向下为y正方向,如图1所示。

则有:分速度vx=v0,vy=gt 合速度v=s=,tanθ=分位移x=v0?t,y=gt2 合位移s=注意:合位移方向与合速度方向不一致。

轨迹:设物体平抛至某点(x,y),如图2所示,则轨迹方程为:x=v0t,y=gt2 消去参数t,得y=x2。

(抛物线)3.平抛物体运动中的速度变化水平方向分速度保持vx=v0,竖直方向加速度恒为g,速度vy=gt,从抛出点起,每隔Δt时间的速度的矢量关系如图3所示,这一矢量关系有两个特点:(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0;(2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下,且Δv=Δvy=g?Δt问题全解平抛运动的飞行时间和水平距离由哪些因素决定?由于分运动和合运动具有等时性,平抛运动的飞行时间只受下降的距离y 的限制,即飞行时间只由竖直分运动决定,与水平分运动无关,只要做平抛运动的物体下降的距离相同,无论水平初速度和质量如何,其飞行时间均相同,且为t=但飞行的水平距离x则由平抛初速度v0和下降的距离y共同决定,为:x =v0t=v0[例1]一架飞机水平匀速地飞行。

从飞机上每隔1 s释放一铁球,先后共释放4个。

若不计空气阻力,则4个球A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的解析:飞机和铁球的水平运动相同(相对地面)。

探究平抛运动规律

探究平抛运动规律

方案二:频闪照相
方案二:频闪照相 对比分析 探究平抛运动竖直分运动的特点
方案二:频闪照相
对比分析 探究平抛运动水平分运动的特点
光电门
电磁铁
电磁铁
磁 片
吸球开关
方案三:喷水法
如图,倒置的饮料瓶内装有 水,瓶塞内插着两根两端开 口的细管,其中一根弯成水 平,加上一个很细的喷嘴。
水平喷出的细水 柱即为平抛运动
结论:在误差允许范围内,四段位移近似相等,即AB=BC=CD=DE
方案一:描轨迹法
X1
X2
O
h
3h
5h
X3
X4
7h
y
x
在平抛运动的轨迹上,竖直位移 为h、3h、5h……,它们对应的四段 水平位移相等。
说明,平抛运动可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。
方案一:描轨迹法
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线
设计方案
方案一:描轨迹法 方案二:频闪照相 方案三:喷水法 方案四:传感器
方案一:描轨迹法
【实验目的】 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
方案一:描轨迹法
【实验原理】
1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具
(1)代数计算法:将各点(如M2点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,看计算得 到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数。
(2)图像法:建立y -x2坐标系,根据所测量的 各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标 系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若 大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是 抛物线。

平抛运动及应用实例

平抛运动及应用实例
故若h<2.4m,无论击球的速度多大,
球总是触网或出界。
【例】宇航员站在一星球表面上的某高度 处,沿水平方向抛出一个小球.经过时间t, 小球落到星球表面,测得抛出点与落地点 之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到 2倍,则抛出点和落地点之间的距离为 L.
已知两3 落地点在同一水平面上,该星球的
半径为R,万有引力常数为G.求该星球的 质量M.
【解析】由图可以看出,a、b、c、d各位移水平间隔 相等,即各位置间时间间隔相等,设为t,又设初速度 为v0,则v0=2l/t 考虑物体由a到b及由b到c过程的竖直分运动,有:
l=vayt+1/2gt2 , 2l=vbyt+1/2gt2 vby=vay+gt
联立以上三式得:t= l / g
所以v0=2l/t=2 lg
【例5】如图所示,一高度为h=0.2m的水平面在
B点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以
V0=5m/s的速度在平面上向右运动。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=10m/s2)。某同学对此题的解法为:小球
沿斜面运动,则
h V t 1 g sin t2 , sin 0 2
【解析】本题的情景是平抛运动规律和万有引力定律在探测星球 质量时的综合运用.小球在地球上的平抛规律可以平移到其他星 球上的平抛运动中加以运用,只是加速度不同而已.在平抛运动 中,从同一高度中抛出的尽管初速不同,但是物体从抛出到落地 所经历的时间是一样的.从万有引力定律可知加速度与哪些因素 有关.加速度是联系平抛运动和万有引力的桥梁.
解:设抛出点的高度为h,第一次平抛的水平射程为x,则 有
x2+h2=L2.
由平抛运动规律得知,当初速增大到2倍,其水平射程也 增大到2x,可得 ( 3L)2

高中物理 5.3 实验:研究平抛运动课件 新人教版必修2

高中物理 5.3 实验:研究平抛运动课件 新人教版必修2
3.实验:研究平抛运动
1.能够描出平抛运动物体的轨迹。
2.能够判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.能够求出平抛运动物体的初速度。




一、实验原理
平抛运动可看作两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速直
线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动。则水平方向 x=v 0t,竖直
方向 y=
1
2, 令小球做平抛运动,
个小球从轨道A射出,并在射出时撞开碰撞开关S,使电磁铁E断电释
放它吸着的小球。
②让电磁铁E从N向M移动,调整它的位置,多次重复以上步骤。
我们看到两个小球每次都发生相碰,因此可以得出两个小球在竖
直方向的运动情况相同的结论,即平抛运动在竖直方向上的分运动
是自由落体运动。




2.轨迹研究法
描出平抛运动的轨迹,建立起水平、竖直方向的直角坐标系,通
A、B、C、D、E等点,现测得各点到A点之间的距离分别为19.6 cm、
39.8 cm、60.2 cm、79.6 cm,试根据影子的运动讨论物体在水平方
向上的运动情况。
类型一
类型二
类型三
解析:小球在地面上留下的影子的运动情况反映了物体在水平方向
的运动情况。各点到A点之间的距离即为物体在水平方向上的位移,
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用刻度尺将点连成折线
类型一
类型二
类型三
解析:通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运
动,故A正确;因为要画同一运动的轨迹,每次释放小球的位置必须
相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;记
录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,故D错

探究平抛运动规律和向心力实验(解析版)--高考物理实验题

探究平抛运动规律和向心力实验(解析版)--高考物理实验题

2022-2024三年高考物理实验分类解析探究平抛运动规律和向心力实验2024年高考题1(2024年高考河北卷)图1为探究平抛运动特点的装置,其斜槽位置固定且末端水平,固定坐标纸的背板处于竖直面内,钢球在斜槽中从某一高度滚下,从末端飞出,落在倾斜的挡板上挤压复写纸,在坐标纸上留下印迹.某同学利用此装置通过多次释放钢球,得到了如图2所示的印迹,坐标纸的y轴对应竖直方向,坐标原点对应平抛起点.①每次由静止释放钢球时,钢球在斜槽上的高度(填“相同”或“不同”)。

②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。

③根据轨迹,求得钢球做平抛运动的初速度大小为m/s(当地重力加速度g为9.8m/s2,保留2位有效数字)。

【答案】 ①. 相同 ②. ③. 0.71【解析】①为保证钢球每次平抛运动的初速度相同,必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放,故高度相同;②描点连线用平滑曲线连接,钢球做平抛运动的轨迹如图所示③因为抛出点在坐标原点,为方便计算,在图线上找到较远的点,在图线上找到坐标为19.6cm的点为研究位置,该点坐标为14.1cm,19.6cm,根据平抛运动规律gt2x=v0t,y=12解得v0=0.71m/s2023年高考题2(2023年6月高考浙江选考科目)(7分)(1)在“探究平抛运动的特点”实验中①用图1装置进行探究,下列说法正确的是。

A.只能探究平抛运动水平分运动的特点B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点②用图2装置进行实验,下列说法正确的是。

A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下图1图2图3③用图3装置进行实验,竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹。

实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从斜槽上P 点静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动x ,重复实验,挡板上留下点迹1、2、3、4。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《研究平抛运动的规律》习题课教案教学目标:1、平抛运动知识简析,是学生全面掌握平抛的知识。

2、处理平抛物体的运动时应注意:3、平抛运动的速度变化和重要推论4、平抛运动的拓展重 点:平抛运动知识简析 平抛运动的拓展一、平抛物体的运动1、平抛运动:将物体沿水平方向抛出,其运动为平抛运动.(1)运动特点:a 、只受重力;b 、初速度与重力垂直.尽管其速度大小和方向时刻在改变,但其运动的加速度却恒为重力加速度g ,因而平抛运动是一个匀变速曲线运动(2)平抛运动的处理方法:平抛运动可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。

水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性.(3)平抛运动的规律:以物体的出发点为原点,沿水平和竖直方向建成立坐标。

a x =0……① a y =0……④水平方向 v x =v 0 ……② 竖直方向 v y =gt ……⑤x=v 0t ……③ y=½gt 2……⑥①平抛物体在时间t 内的位移S 可由③⑤两式推得s=()222021⎪⎭⎫ ⎝⎛+gt t v =224042t g v t +, ②位移的方向与水平方向的夹角α由下式决定tg α=y/x=½gt 2/v 0t=gt/2v 0③平抛物体经时间t 时的瞬时速度v t 可由②⑤两式推得v t =()220gt v +,④速度v t 的方向与水平方向的夹角β可由下式决定tg β=v y /v x =gt/v 0⑤平抛物体的轨迹方程可由③⑥两式通过消去时间t 而推得:y=202v g ·x 2, 可见,平抛物体运动的轨迹是一条抛物线.⑥运动时间由高度决定,与v 0无关,所以t=g h /2,水平距离x =v 0t =v 0g h /2⑦Δt 时间内速度改变量相等,即△v =g Δt ,ΔV 方向是竖直向下的.说明平抛运动是匀变速曲线运动.2、处理平抛物体的运动时应注意:① 水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的,其中每个分运动都不会因另一个分运动的存在而受到影响——即垂直不相干关系;② 水平方向和竖直方向的两个分运动具有等时性,运动时间由高度决定,与v 0无关; ③ 末速度和水平方向的夹角不等于位移和水平方向的夹角,由上证明可知tg β=2tg α【例1】 物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图1-16所示,再把物块放到P 点自由滑下则A.物块将仍落在Q 点B.物块将会落在Q 点的左边C.物块将会落在Q 点的右边D.物块有可能落不到地面上解答:物块从斜面滑下来,当传送带静止时,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,物块将做匀减速运动。

离开传送带时做平抛运动。

当传送带逆时针转动时物体相对传送带都是向前运动,受到滑动摩擦力方向与运动方向相反。

物体做匀减速运动,离开传送带时,也做平抛运动,且与传送带不动时的抛出速度相同,故落在Q 点,所以A 选项正确。

【小结】若此题中传送带顺时针转动,物块相对传送带的运动情况就应讨论了。

(1)当v 0=v B 物块滑到底的速度等于传送带速度,没有摩擦力作用,物块做匀速运动,离开传送带做平抛的初速度比传送带不动时的大,水平位移也大,所以落在Q 点的右边。

(2)当v 0>v B 物块滑到底速度小于传送带的速度,有两种情况,一是物块始终做匀加速运动,二是物块先做加速运动,当物块速度等于传送带的速度时,物体做匀速运动。

这两种情况落点都在Q 点右边。

(3)v 0<v B 当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度,有两种情况,一是物块一直减速,二是先减速后匀速。

第一种落在Q 点,第二种落在Q 点的右边。

、平抛运动的分析方法用运动合成和分解方法研究平抛运动,要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.其运动规律有两部分:一部分是速度规律,一部分是位移规律.对具体的平抛运动,关键是分析出问题中是与位移规律有关还是与速度规律有关【例2】如图在倾角为θ的斜面顶端A 处以速度V 0水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B 处,设空气阻力不计,求(1)小球从A 运动到B 处所需的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大? 解析:(1)小球做平抛运动,同时受到斜面体的限制,设从小球从A 运动到B 处所需的时间为t,则:水平位移为x=V 0t竖直位移为y=221gt , 由数学关系得到: g V t t V gt θθtan 2,tan )(21002== (2)从抛出开始计时,经过t 1时间小球离斜面的距离达到最大,当小球的速度与斜面平行时,小球离斜面的距离达到最大。

因V y1=gt 1=V 0tan θ,所以gV t θtan 01= 【例3】 已知方格边长a 和闪光照相的频闪间隔T ,求:v 0、g 、v c解:水平方向:T a v 20= 竖直方向:22,Tag gT s =∴=∆ 先求C 点的水平分速度v x 和竖直分速度v y ,再求合速度v C :412,25,20T a v T a v T a v v c y x =∴===【例4】如图所示,一高度为h=0.2m 的水平面在A 点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小图8球以V 0=5m/s 的速度在平面上向右运动。

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=10m/s 2)。

某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则21sin ,sin 2h V t g t θθ=+⋅由此可求得落地的时间t 。

问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果。

解析:不同意。

小球应在A 点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑。

正确做法为:落地点与A点的水平距离051()s V t V m == 斜面底宽0.20.35()l h c t g m θ===因为l s >,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。

∴20.2()t s == 2、平抛运动的速度变化和重要推论①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,从抛出点起,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. ②平抛物体任意时刻瞬时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。

证明:设时间t 内物体的水平位移为s ,竖直位移为h ,则末速度的水平分量v x =v 0=s/t ,而竖直分量v y =2h/t , sh v v 2tan x y ==α, 所以有2tan s h s =='α 【例5】作平抛运动的物体,在落地前的最后1s 内,其速度方向由跟竖直方向成600角变为跟竖直方向成450角,求:物体抛出时的速度和高度分别是多少?解析一:设平抛运动的初速度为v 0,运动时间为t ,则经过(t 一1)s 时v y =g(t 一1), tan300=()01g t v -经过ts 时:v y =gt ,tan450=0gt v ,∴()001tan 30tan 45t t -=,t =V 0=gt/tan450=23.2 m/s.H =½gt 2=27. 5 m.解析二:此题如果用结论解题更简单.ΔV =g Δt=9. 8m/s.又有V 0cot450一v 0cot600=ΔV ,解得V 0=23. 2 m/s ,H=v y 2/2g =27. 5 m. v 0 v vv h s α αs /说明:此题如果画出最后1s 初、末速度的矢量图,做起来更直观.【例6】 从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E =6J 向下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能E /为______J 。

解:以抛出点和落地点连线为对角线画出矩形ABCD ,可以证明末速度v t 的反向延长线必然交AB 于其中点O ,由图中可知AD ∶AO =2∶3,由相似形可知v t ∶v 0=7∶3,因此很容易可以得出结论:E /=14J 。

3、平抛运动的拓展(类平抛运动)【例7】如图所示,光滑斜面长为a ,宽为b ,倾角为θ,一物块沿斜面左上方顶点P 水平射入,而从右下方顶点Q 离开斜面,求入射初速度.解析:物块在垂直于斜面方向没有运动,物块沿斜面方向上的曲线运动可分解为水平方向上初速度v 0的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速运动. 在沿斜面方向上mgsin θ=ma 加 a 加=gsin θ………①,水平方向上的位移s=a=v 0t ……②,沿斜面向下的位移y=b=½ a 加t 2……③,由①②③得v 0=a说明:运用运动分解的方法来解决曲线运动问题,就是分析好两个分运动,根据分运动的运动性质,选择合适的运动学公式求解【例8】从高H 处的A 点水平抛出一个物体,其水平射程为2s 。

若在A 点正上方高H 的B 点抛出另一个物体,其水平射程为s 。

已知两物体的运动轨迹在同一竖直平面内,且都从同一竖屏M 的顶端擦过,如图所示,求屏M 的高度h ?分析:思路1:平抛运动水平位移与两个因素有关:初速大小和抛出高度,分别写出水平位移公式,相比可得初速之比,设出屏M 的顶端到各抛出点的高度,分别写出与之相应的竖直位移公式,将各自时间用水平位移和初速表示,解方程即可。

思路2:两点水平抛出,轨迹均为抛物线,将“都从同一竖屏M 的顶端擦过”转化为数学条件:两条抛物线均过同一点。

按解析几何方法求解。

解析:画出各自轨迹示意图法一:由平抛运动规律根据题意得2s=V A t A ……①,s=V B t B ……②,H=½gt A 2……③, 2H=½gt B 2……④可得:,A B A Bt v ==,又设各自经过时间t 1、t 2从屏M 的顶端擦过,则在竖直方向上有H -h=½gt 12,2H -h=½gt 22,在水平方向上有x=v A t 1=v B t 2,由以上三式解得h=6H/7。

法二:由平抛运动规律可得抛物线方程202g y x v =,依题意有y A =H -h ,y B =2H -h 时所对应的v v Ox 值相同,将(x ,y A )(x ,y B )分别代入各自的抛物线方程联立求出h=6H/7。

【例9】排球场总长18m ,网高2.25 m ,如图所示,设对方飞来一球,刚好在3m 线正上方被我方运动员后排强攻击回。

相关文档
最新文档