高中物理知识点总结：曲线运动、探究平抛运动规律、平抛运动的规

物理资料

一. 教学内容：

第五章 曲线运动

第三节 探究平抛运动规律

第四节 平抛运动的规律

二. 知识要点：

1. 知道平抛运动的特点是初速度方向水平。只有竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线。知道平抛运动形成的条件。理解平抛运动是匀变速运动。其加速度为g。会用平抛运动规律解答有关问题。

2. 理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g。掌握抛体运动的位置与速度的关系。掌握平抛运动的特点，能够运用平抛规律解决有关问题。通过例题分析再次体会平抛运动的规律。

三. 重难点解析：

1. 平抛运动：将物体以不太大的速度水平抛出，在只有重力作用下的运动。 条件：初速度沿着水平方向，只有重力作用，初速度不太大。

运动特点：由于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，又受力恒定，所以是?D?D匀变速曲线运动。

2. 探究平抛运动规律方案的构思

水平方向不受力的作用，应做匀速直线运动。竖直方向初速为零，只受重力，应做自由落体运动。

设计具有同等条件的分运动与平抛运动对比实验。

3. 探究的内容及方法

对比实验法：将与平抛运动的初速度相同的水平匀速直线运动和平抛运动的水平分运动对比，将同时发生的自由落体运动和平抛运动的竖直方向的分运动对比；如课本P38的演示实验。

轨迹研究法：描出平抛运动的轨迹，建立起水平、竖直的直角坐标系。根据对平抛运动情况的猜测，假定物体在水平方向做匀速直线运动，确定运动时间相等的

物理资料

一些点的坐标，研究物体在竖直方向运动的位移随时间的变化规律，证实或验证你的猜测。

4. 描绘平抛运动的轨迹。建立水平、竖直的直角坐标系，通过研究水平和竖直两个方向的位移时间关系，获得各分运动的确切情况。

描迹法探索平抛运动的实验器材和步骤：

（1）实验器材：斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。

（2）实验步骤：

① 安装斜槽轨道，使其末端保持水平；

② 固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；

③ 以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y轴；

④ 让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置；

⑤ 重复步骤4，在坐标纸上记录多个位置；

⑥ 在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹； ⑦ 在轨迹上取几个点，使这些点在水平方向间距相等，研究这些点对应的纵坐标y随时间变化的规律。

若在竖直方向上物体做初速度为零的匀加速运动，必然是连续相等的时间内位移之差△y等于常数，即△y=g△t2，从物体抛出计时，连续相等的时间内的位移（yI、yⅡ ）之比为l：3：5： ：（2n一1）。

（3）实验过程注意事项：

① 保证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；

② 小球每次都从斜槽上同一位置滚下；

③ 小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的重心在木板的水平投影点；

④ 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。

物理资料

5. 依平抛运动轨迹计算平抛物体的初速度

（1）在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度秒v0。

因x=v0t，y=

。

6. 平抛运动的规律

平抛运动可以看成是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。

以抛出点为原点，取水平方向为x轴，正方向与初速度v的方向相同；竖直方向为y轴，正方向向下；物体在任一时刻t位置坐标P（x，y），位移s、速度vt（如图1）的关系为：

（1）速度公式：

水平分速度：vx=v0

竖直分速度：vy=gt

t时刻平抛物体的速度大小和方向：vt=

tanα=

=（2）位移公式（位置坐标）：

水平位移：x=v0t

竖直位移：y=t时间内合位移的大小和方向：s=

tanθ=

=（3）平抛运动的轨迹

由x=v0t，y=平抛运动的轨迹是一条抛物线。

7. 应用平抛运动的规律进行分析计算，可得到下面几个有用的结论

物理资料

（1）运动时间：t=

，即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落的高度，与初速度v0无关。

（2）落地的水平距离

sx= v0 ，即水平距离与v0和下落高度两个因素有关。

（3）落地速度vt=

，即落地速度也只与v0和下落高度两个因素有关。

（4）平抛物体的运动中，任意两个时刻的速度变化量Δv=g?Δt，方向恒为竖直向下，其v0Δv、vt三个速度矢量构成的三角形一定是直角三角形。如图2所示。

如图3所示。有

图2 图3

tanθ==

=tanα=

=结论：平抛运动的偏角公式：tanα=

两偏角关系：tanα=2 tanθ。

由于 tanα=2 tanθ，vt的方向延长线与x轴的交点为水平位移的一半。

【典型例题

[例1] 如图1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。

物理资料

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

图1

解析：改变高度做实验，发现A、B两球仍同时落地，只能说明A球的竖直分运动与B球自由落体运动情况相同，故C项正确。

答案：C

[例 2] 某同学在做研究平抛运动的实验时，忘记记下斜槽末端位置，图2中的A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，得到如图所示的图象，试根据图象求出小球做平抛运动的初速度。（g取10m/s2）

图2

解析：从图2图象中可以看出小球的 A、B、C、D位置间的水平距离都是0.20m，由于小球在水平方向做匀速直线运动，于是可知小球由A运动到B，以及由B运动到C，由C运动到D所用的时间是相等的，设该时间为t。又由于小球在竖直方向做自由落体运动，加速度等于重力加速度g，根据匀变速直线运动的特点△s=gt2，得

t=

=0.10s

物理资料

小球抛出的初速度v0可由水平分运动求出，由于在t=0.10s内的位移x=0.20m，则

v0=

=

=2.0m／s

[例3] 某一物体以一定的初速度水平抛出，在某1 s内其速度方向与水平方向由37º变成

，则此物体初速度大小是多少？此物体在这1 s内下落的高度是多少?（g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）

解析：解法一：如图3所示，小球经过A点时vA与水平夹角为37º，经过B点时vB与水平夹角为53º。设从开始到A经历ts，则到B共历经（t 1）s。 vn=gt=v0tan37º

vy=g(t 1)=v0tan53º

由以上两式解得

初速度v0=17.1 m／s，且t=

在这l s内下落的高度： s

Δh=yB一yA=

(

)2=17.9（m …… 此处隐藏：2632字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……