高一物理沪科版必修2课后集训:1.1 飞机投弹与平抛运动(含解析)
课后集训
基础达标
1.如图1-1-9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()
图1-1-9
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
解析:位于同一高度的A、B两球总是同时落地,说明了A球在竖直方向上做自由落体运动.
答案:C
2.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是…()
A.是变加速运动
B.是匀变速运动
C.是匀速率曲线运动
D.是两个直线运动的合运动
解析:因为做平抛运动的物体只受重力作用,所以运动过程中的加速度恒为重力加速度g,而重力的方向与物体的运动方向不在同一直线上,所以平抛运动是匀变速曲线运动.平抛运动是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动合成的.
答案:BD
3.物体在做平抛运动中,在相等时间内,下列哪些量相等()
A.速度增量
B.加速度
C.位移的增量
D.位移
解析:平抛运动的加速度恒为重力加速度,由Δv=gΔt得,在相等时间内,速度的增量相等.
而位移在时刻增加,因平抛运动不是匀速直线运动,所以位移的增加量不相等.
答案:AB
4.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,站在路边上的人看到石子做( )
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 解析:石子在水平方向上由于惯性要保持与火车相等的速度,所以在地面上的人看来,石子做平抛运动.
答案:B
5.在做平抛物体运动的实验中,每次均应将小球从同一位置自由释放.关于释放位置的选择,下列说法正确的是( ) A.释放位置低一点好,因为释放位置越低,小球的初速度小,受的阻力小
B.释放位置高一点好,因为释放位置越高,小球的初速度大,平抛射程大,便于测量
C.释放位置以小球恰能从白纸上的左上角射入、从右下角射出为宜
D.释放位置不需选择,任意均可
解析:我们在研究平抛运动的规律时,是通过分析平抛运动的轨迹得出正确结论的,所以应适当选择小球的释放位置,让小球在白纸上描出的轨迹尽量大一些.
答案:C
6.一物体被水平抛出后1 s 、2 s 、3 s 内竖直下降的距离之比为_______________,通过的水平距离之比为_______________.
解析:因为竖直方向物体做自由落体运动,由位移公式y=2
1gt 2可得,竖直方向上下降的距离之比为1∶4∶9;水平方向物体做匀速直线运动,由x=v 0t 得,水平距离之比为1∶2∶3. 答案:1∶4∶9 1∶2∶3
7.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度v (取向下为正)随时间变化的图像是
图1-1-10中的( )
图1-1-10 解析:由于平抛运动在竖直方向上的运动是自由落体运动,故其竖直分速度v y =gt ,所以v y 随时间变化的图像应为D.答案:D
8.(2007山东省实验中学高三质检) 某物体以水平速度v0平抛,在物体做平抛运动的过程中,下列说法正确的是()
A.物体在相等时间内的速度变化相等
B.物体的速度变化一定越来越慢
C.物体所做的运动一定是变加速运动
D.物体所做的运动一定是匀变速运动
解析:由Δv=g·Δt可知,A正确,B错误.因为做平抛运动的物体其加速度恒为重力加速度g,所以其运动性质是匀变速曲线运动,C错,D正确.
答案:AD
综合运用
9.在“研究平抛物体运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置应是(设小球半径为r)()
A.斜槽口末端O点
B.斜槽口O点正上方r处
C.槽口O点正前方r处
D.小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点
解析:小球做平抛运动的坐标原点的位置应是小球抛出时的初始位置,小球不能看作质点,初始位置就应是球心在竖直平板上水平的投影点.
答案:D
10.以下叙述中属“研究平抛物体运动”实验目的的是()
A.验证平抛运动是由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成
B.描绘出物体运动轨迹,并测出平抛速度
C.研究平抛运动的时间是由哪些因素决定的
D.从运动轨迹中得到曲线运动的条件
解析:B、D项,利用实验中得到的曲线均可测出或得出结论,但这不是本实验的目的,C 项是本实验得出A项那样的结论后进而又得出的结论,也不是本实验的目的.
答案:A
11.以下是做“研究平抛物体运动”实验的步骤:
A.将钢球从斜槽上某处由静止释放,它离开斜槽轨道后做平抛运动,先用眼睛粗略地确定小球经过某一x值处(如x=1 cm)的y的值.然后使小球再次从原位置滚下.在粗略确定的位置附近,用铅笔较准确地确定小球通过的位置并在坐标纸上记下来.依次改变x值,用同样
方法确定平抛运动轨迹上的其他位置.
B.将斜槽固定于实验桌上.
C.将坐标纸固定于大方木板上,并使板面竖直且固定,在坐标纸上记下过槽口的竖直直线作为y 轴,并作出槽口在坐标纸上的水平投影点.
D.将记录在坐标纸上的各相邻点用直线连接来,即得轨迹.
E.在轨迹上取1个点,用刻度尺测出该点的坐标.(x =?,y =?)用x =v 0t 和y=21gt 2,求出v 0即得平抛运动的初速度.
(1)将以上步骤修正后,按正确顺序排列起来依次是.
(2)以上步骤中有错误和不足的是哪些?应怎样修正?
解答:(1)B 、C 、A 、D 、E
(2)错误或不完善的步骤是:B 、C 、D 、E.步骤B ,未调整斜槽轨道使其末端切线水平.步骤C ,应调节木板,使木板面与小球轨道平面靠近且平行,且以球在槽口时球心在坐标纸上的投影点作为坐标原点.步骤D ,应用平滑的曲线将坐标原点O 及记录的各点连接起来.步骤E 中应在轨迹上取多个位置(5~6个),分别量出其坐标(x =?,y =?),分别计算出初速度,然后取平均值,作为测量结果.
拓展探究
12.想要测出玩具手枪子弹射出的速度,如果给你卷尺,你能用几种方法测得?写出你使用的方法、需要记录的数据,以及子弹射出速度的表达式,如果只给你秒表,你又怎样测得子弹的射出速度?
解答:如果只给卷尺可用测量方法是:让手枪水平射击,子弹做平抛运动,测出枪口高度h ,子弹水平位移x ,则由平抛运动规律h=21gt 2,l=v 0t ,得出子弹出口速度为v 0=t
l =h g l 2.如果只给秒表,测量子弹出口速度的方法是:让子弹做竖直上抛运动,测出子弹落回抛出点的时间t ,则由竖直上抛运动公式得v 0=g·2t =
2gt .。
沪科版高一物理必修二课件-1.1 飞机投弹和运动的合成
用一定的初速度沿水平方向抛出的物体,只在 重力作用下所做的运动叫做平抛运动。
2. 特点(形成条件)
(1)具有水平方向初速度; (2)只受重力作用。
3. 平抛运动的性质
平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动
二、怎样研究平抛运动
沿竖直方向
分解
初速度为 零且只受 重力作用
三、平抛运动的规律
1. 速度
水平速度 vx
vx v0
竖直速度 vy:
vy gt
合速度 v:
o
v0
y
x
vx
vy
v
v v2 xv2 y v0 2(g t2 )
tan υy gt
υx υ0
2. 位移
水平位移 x:
xv0t
竖直位移 y:
o
v0
x
x
y
P( x, y)
y 1 gt2 2
y
合位移 : s x2y2 (υ0t)2(1 2gt2)
v0
G
沿水平方向
具有初速 度而且不 受力
自由落 体运动
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。
匀速直 线运动
验证试验 1 平抛小球在竖直方向下落的情况。
实验结论
(1)平抛小球在竖直方向上做的是自由落体运动。
验证试验 2 平抛小球在水平方向上的运动情况。
实验结论
(2) 平抛小球在水平方向上是匀速直线运动。
11. 努力向学,尉为国用。——孙中山 4. 每一件事都要用多方面的角度来看它。 19. 你的脸是为了呈现上帝赐给人类最贵重的礼物——微笑,一定要成为你工作最大的资产。 3. 凡事要三思,但比三思更重要的是三思而行。 5. 一个实现梦想的人,就是一个成功的人。 2. 能力是挥出去的一把锋利的剑,素质则是握住剑柄的手。 5. 志高山峰矮,路从脚下伸 13. 平生无一事可瞒人,此是大快。 19. 未遭拒绝的成功决不会长久。 11. 只有毅力才会使我们成功……而毅力的来源又在于毫不动摇,坚决采取为达到成功所需要的手段(闪点)。 5. 昨晚多几分钟的准备,今天少几小时的麻烦。 10. 征服困难,就是荣耀。 1. 世上最累人的事,莫过于虚伪的过日子。 9. 生活中,最使人疲惫的往往不是道路的遥远,而是心中的郁闷;最使人痛苦的往往不是生活的不幸,而是希望的破灭;最使人颓废的往往不是 前途的坎坷,而是自信的丧失;最使人绝望的往往不是挫折的打击,而是心灵的死亡。所以我们要有自己的梦想,让梦想的星光指引着我们走 出落漠,走出惆怅,带着我们走进自己的理想。
新课程沪科版必修2第1章 怎样研究抛体运动-新课标[原创][全套]
第1章怎样研究抛体运动1.1 飞机投弹和运动的合成与分解【目标导航】1、了解物体做曲线运动的条件及求解方法。
2、掌握运动合成与分解简单问题的求解。
【知能点拨】1.知识概要(1)平抛运动:将物体沿水平方向抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)合运动与分运动的关系①等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止。
②独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其它分运动的影响。
③等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。
2.探究方略对事物的研究和探索通常都要经过从感性认识到理性认识的过程,我们这一章要研究抛体运动,首先要感受什么是抛体运动,当然飞机投弹的实验并不是每个人都可以做的,但我们可以在运动的汽车上、自行车上模拟、感受这一运动。
有条件的同学,可以借助家用摄像机,从不同的角度和位置拍摄物体的运动,不仅可以细致观察运动情况,而且还可以进一步体会在必修1中学习的有关参考系的知识。
为了能更好地研究抛体运动,本节中用了大量的篇幅介绍了运动的合成与分解。
这部分知识较难理解,所以课本中利用实验和日常生活中的经验进行了讲解。
3.我的认识(1)有人认为两个直线运动的合运动一定是直线运动,你认为这句话对吗?如果是两个匀速直线运动的合运动呢?(2)合运动的速度一定大于分运动的速度吗?(3)做曲线运动的物体所受的合外力一定是变力,这种观点对吗?【例题精析】例1.下列说法正确的是A.两匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线B.两匀变速直线运动的合运动的轨迹必是直线C.一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线D.两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线解析:物体做曲线运动的条件是所受的合外力方向与初速度方向不在一条直线上。
当物体所受合外力方向与初速度方向在一条直线上时,物体做直线运动。
物体做匀速直线运动时,合外力为零,两个匀速直线运动合成时,合外力仍为零,物体仍做匀速直线运动,A正确。
2020年高中物理第1章怎样研究抛体运动1飞机投弹与平抛运动练习(含解析)沪科版必修2
飞机投弹与平抛运动1.(多选)关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动的速度在不断变化B.平抛运动的加速度在不断变化C.平抛运动的瞬时速度方向跟平抛运动轨迹相切,且越来越向竖直方向靠近D.平抛运动属于匀变速曲线运动解析:选ACD.做平抛运动的物体只受重力作用,由牛顿第二定律可知,平抛运动的加速度恒为g,故平抛运动是匀变速曲线运动.做曲线运动的物体速度方向时刻变化,某点的瞬时速度方向沿曲线上该点的切线方向,且因为竖直方向上的分速度越来越大,故速度方向逐渐向竖直方向靠近.2.如图所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动,同时刻一个小孩在A 球正上方以v0的速度将B球平抛出去,最后落于C点,则( )A.小球A先到达C点B.小球B先到达C点C.两球同时到达C点D.不能确定解析:选C.B球水平方向以速度v0做匀速直线运动,故二者同时到达C点.3.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(末端切线水平)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解析:选C.因为A、B两球从同一高度同时开始分别做平抛运动和自由落体运动,并且同时落地,说明在竖直方向上两球运动状态相同,即正确选项是C.4.人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当人以速度v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A ,上升高度h 后到达如图所示位置,此时绳与竖直杆的夹角为θ.已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .此时物体A 的速度为vcos θB .此时物体A 的速度为v cos θC .该过程中绳对物体A 做的功为mgh +12mv 2D .该过程中绳对物体A 做的功为mgh +12mv 2cos 2θ解析:选A .将A 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,如图所示,拉绳子的速度等于A 沿绳子方向的分速度,根据平行四边形定则得,实际速度v A =vcos θ,故选项A 正确,选项B 错误;在A 上升的过程中根据动能定理有-mgh +W =12mv 2A -0,即绳对A 做的功为W =mgh +12mv 2cos 2θ,故选项C 、D 错误. 5.如图是用闪光照相法测平抛物体的初速度时,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,求小球的初速度大小.能否用此照片求出当地的重力加速度?如果能,根据该照片求出的重力加速度的数值是多少?解析:T =0.1 s ,v 0=x T =5l T =5×0.050.1m/s =2.5 m/s ;由Δy =gT 2,有g =Δy T 2=2l T2=10 m/s 2.答案:2.5 m/s 能 10 m/s 2[课时作业][学生用书P85(单独成册)]一、单项选择题1.对于平抛运动下列说法不正确的是( ) A .物体只受重力 B .物体沿水平方向抛出C .物体所受的力与抛出时的速度方向相互垂直D .以上说法均不正确解析:选D .由平抛运动的定义可知,物体只受重力并且抛出时的速度方向应与重力方向垂直,选项D 不正确.2.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是( ) A .变加速运动 B .匀变速运动 C .匀速率曲线运动D .不可能是两个直线运动的合运动解析:选B .平抛运动初速度的方向是水平的,物体在运动过程中只受重力作用,依牛顿第二定律F 合=ma 可以得到mg =ma ,即加速度恒定a =g ,故A 错;平抛运动是匀变速运动,但是初速度不在竖直方向,物体的初速度方向与加速度的方向不在同一条直线上,物体做匀变速曲线运动,故B 对,C 错;平抛运动可以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,故D 错.3.火车做匀速直线运动,一人从窗口伸出手释放一物体,不计空气阻力,在地面上的人看到该物体( )A .做自由落体运动B .因惯性而向车前进的反方向沿抛物线落下C .将以火车的速度为初速度做平抛运动D .将向前下方做匀加速直线运动解析:选C .站在地面上的人看在火车上释放的物体,具有与火车相同的水平速度,不计空气阻力,物体只受重力,所以做平抛运动.4.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A .质量越大,水平位移越大B .初速度越大,落地时竖直方向速度越大C.初速度越大,在空中运动时间越长D.初速度越大,落地速度越大解析:选D.平抛物体的运动时间等于竖直方向自由落体运动的时间,即t=2h g,只与竖直高度h有关,与初速度无关,选项C错误;落地时,竖直方向的速度v y=gt=g 2h g=2gh,与初速度无关,选项B错误;落地速度v t=v2y+v20=2gh+v20,初速度越大,落地速度越大,选项D正确;水平位移x=v0t=v02hg,与质量无关,选项A错误.5.若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,在选项图所示的x-t图像中,能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图像的是( )解析:选C.平抛运动水平方向的运动为匀速直线运动,对应的位移-时间图像应为一条正比函数图像,故选项C正确.6.在做“研究平抛运动”的实验中,每次均应将小球从同一位置自由释放.关于释放位置的选择,下列说法中正确的是( )A.释放位置低一点好,因为释放位置越低,小球的初速度小,受的阻力小B.释放位置高一点好,因为释放位置越高,小球的初速度大,平抛射程大,便于测量C.释放位置以小球恰能从白纸上的左上角射入、从右下角射出为宜D.释放位置不需选择,任意均可解析:选C.实验中同一位置释放保证小球平抛时的初速度相同,因为实验中要通过白纸记录,并描迹分析,故选项C说法正确.7.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向被抛出,且不计空气阻力,则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )A.同时抛出,且v1<v2B.甲比乙后抛出,且v1>v2C.甲比乙早抛出,且v1>v2D.甲比乙早抛出,且v1<v2解析:选D.两球在竖直方向均做自由落体运动,要相遇,则甲竖直位移需比乙大,那么甲应早抛,乙应晚抛;要使两球水平位移相等,则乙的速度应该大于甲的速度,故D选项正确.二、多项选择题8.探究平抛运动规律的实验目的是( )A.描出平抛物体的运动轨迹B.求出重力加速度C.求出平抛物体运动的初速度D.求出平抛物体的位移解析:选AC.探究平抛运动规律的实验目的是:通过实验进一步明确平抛物体的运动是竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动的合运动;学会通过平抛物体运动的轨迹计算物体的初速度.故正确选项为A、C.9.下列哪些因素或做法会给实验中测量初速度v0的值带来误差( )A.小球与斜槽间有摩擦B.根据曲线计算平抛物体初速度时,在曲线上所取的点离抛出点较近且密集C.以重垂线确定坐标轴的y轴D.小球受空气阻力解析:选BD.只要每次释放点位置不变,且初速度为零,则小球离开斜槽口的速度不变,故A无影响;如果所取的点离抛出点太近,太密集,则会带来测量误差,B正确;C选项是要求必须做到的;有空气阻力情况下,物体在竖直方向不是做自由落体,给实验带来系统误差,D正确,故选B、D.10.如图所示,从地面上方不同高度处以水平速度v a、v b抛出两小球a、b,结果a落在b初始位置的正下方,而b落在a初始位置的正下方,bc为过小球b初始位置的水平线,不计空气阻力,下列判断正确的有( )A.两球抛出时的初速度v a<v bB.若它们同时落地(不考虑它们在空中相碰弹射,可互不影响地通过),它们可能在空中相遇C.若两小球同时抛出,它们不能在空中相遇D.若要使它们能在空中相遇,必须在a到达bc时将b抛出解析:选AC .由题意知,a 、b 做平抛运动,根据h =12gt 2,a 运动的时间长,又x =vt ,两球水平位移相等,所以v a <v b ,故A 正确;若它们同时落地,则a 先抛出,若两球能够相遇,则a 球的竖直分速度大于b 球的竖直分速度,a 球将先落地,故不可能相遇,所以B 错误;若同时抛出,a 始终在b 的上面,所以不能在空中相遇,所以C 正确;若在a 到达bc 时将b 抛出,b 只能在a 的上面,故不可能相遇,所以D 错误.三、非选择题11.通过如图所示实验装置,描绘小球平抛运动轨迹时有下列几个步骤:A .将小钢球从斜槽上的某点释放,它离开斜槽后做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到卡片,然后对准孔中央在白纸上记下一个点.B .以斜槽末端作为平抛运动的起点O ,在白纸上标出O 的位置.C .取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy 垂直的水平线Ox .D .用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来,就得到平抛运动的轨迹,由于测定各个点时存在误差,所画的曲线可不通过个别偏差大的点,但必须保持曲线光滑,不允许出现凹陷处.E .从斜槽上不同点释放小球,用步骤A 的方法测定平抛轨迹上的其他点.F .靠目测在纸上画出过O 点向下的竖直线Oy .G .将白纸用图钉钉在竖直的木板上,在木板的左上角固定斜槽. (1)请指出以上实验步骤中有错误或不足的步骤,并进行修改. (2)将修改后的实验步骤按正确的顺序排列是 . 解析:上述步骤中需要修改的是:步骤G 应改为:将白纸用图钉钉在竖直放置且固定在支架上的木板上,再将斜槽固定在木板上白纸的左上角,并使斜槽末端的切线方向保持水平,而且让小球离开斜槽末端后所做的平抛运动的轨迹平面与白纸所在平面平行.步骤B 应改为:把小球离开斜槽末端时球心在白纸上的投影点作为小球平抛运动的起点,在白纸上标出这一点O 的位置.步骤F 应改为:利用系在斜槽末端的重垂线在白纸上画出通过O 点的竖直线Oy . 为了找准小球做平抛运动时所通过的各点的位置,可做一个带圆孔的卡片(圆孔的直径略大于小球的直径),在小球做平抛运动轨道上的不同位置去迎接小球,当小球能通过圆孔而不碰到卡片时,圆孔的中心在白纸上的投影点即为小球做平抛运动所通过的点.所以步骤A 的第一句话改为“将小钢球从斜槽上的适当位置由静止释放(能使小球通过白纸后在白纸的右下端离开白纸),”后面的话不用改动.为了保证用带孔卡片找到的各点是同一个平抛轨道通过的各点,步骤E 应改为:从斜槽上与A 步骤中所述的同一位置由静止释放小球,在小球离开斜槽后,在运动轨迹的不同位置上重复A 步骤并在白纸上记下一系列点(至少6个点).答案:(1)见解析 (2)GBFAECD12.将一个物体以10 m/s 的速度从5 m 的高度水平抛出,求:(不计空气阻力,g =10 m/s 2) (1)落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少? (2)物体在空中运动的时间及水平位移分别是多少? 解析:(1)落地时,物体在水平方向的速度v x =v 0=10 m/s落地时物体在竖直方向的速度记为v y ,在竖直方向应用匀变速运动的规律,有v 2y -0=2gy由此解出v y =2gy =2×10×5 m/s =10 m/s将落地时的速度分解如图所示,由几何关系可得: tan θ=v yv x=1θ=45°物体落地时的速度方向与地面的夹角是45°. (2)由平抛运动的规律可得: 竖直方向y =12gt 2得t =2yg=1 s水平位移x =v 0t =10 m . 答案:(1)45° (2)1 s 10 m。
物理沪科版必修2学案:课堂互动 1.1飞机投弹与平抛运
课堂互动三点剖析一、用实验探究平抛运动的规律图1-1-21.竖直方向的运动规律如图1-1-2所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落.A、B两球同时开始运动.观察两球是否同时落地.如果同时落地,说明什么问题?多次改变小球距地面的高度和打击的力度,重复这个实验.如果每次都同时落地,说明什么问题?该实验中,不管小球离地的高度和打击的力度如何变化,两球都同时落地,说明A球在竖直方向上的运动与B球相同,因B球做自由落体运动,则A球在竖直方向上的运动为自由落体运动.2.水平方向运动规律的实验探究(1)安装调整弧槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的斜上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好.如图1-1-3.图1-1-3(2)调整木板:用悬挂在槽口上的重垂线把木板调到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重垂线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变.(3)确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在板上的水平投影点O,O点即为坐标原点.(4)描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片位置,要使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘,然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置,取下白纸用平滑的曲线把这些点连接起来便得到小球做平抛运动的轨迹.(5)探究水平方向的运动规律:以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,并在y轴上从O点选取相邻的几段位移,使其为1∶3∶5…观察水平方向的运动规律.由探究实验可得,平抛运动水平方向的运动为匀速直线运动.【例1】 平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动;②竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图1-1-4所示,用小锤打击弹性金属片,A 球就水平飞出,同时B 球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面.这个实验( )图1-1-4A.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思路分析:因弹簧片受到小锤的打击,向前推动小钢球具有水平初速度,使A 做平抛运动,同时(强调)松开小钢球B ,使B 从孔中自由落下,做自由落体运动.解析:A 球和B 球同时落地,A 球水平初速度并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.说明两球在竖直方向上满足同样的运动规律,故B 正确.答案:B二、平抛运动初速度的计算计算平抛运动初速度的一般方法:1.画出运动轨迹,在轨迹曲线上任取几点(如A 、B 、C 、D ).2.用刻度尺和三角尺分别测出它们的坐标x 和y.3.根据平抛运动竖直方向是自由落体运动(y =21gt 2或Δy=gT 2),求出运动时间;再根据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x =v 0t 或Δx=v 0t )计算小球的初速度.【例2】 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1-1-5中a 、b 、c 、d 所示,则小球平抛的初速度的计算式为v 0=____________(用L 、g 表示),其值是________________.图1-1-5解析:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,即初速度为零的匀加速直线运动,水平分运动是匀速直线运动,由ab =bc =cd 知相邻两点的时间间隔相等,设为T ,竖直方向相邻两点间隔之差相等,Δs =L ,则Δs =gT 2得:L =gT 2时间T 内,水平位移为s =2L ,解得v 0=T s =gL L /2=2gL =2×8.91025.12⨯⨯-m/s=0.70 m/s. 答案:2Lg 0.70 m/s三、正确理解平抛运动的规律和性质1.平抛运动的规律(1)水平方向:平抛运动做速度为v 0的匀速直线运动.(2)竖直方向:平抛运动做自由落体运动.2.平抛运动的性质由于做平抛运动的物体只受重力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g ,所以平抛运动是匀变速运动;又因为重力方向与速度方向不在一条直线上,所以物体做曲线运动,所以平抛运动是匀变速曲线运动,其运动轨迹为抛物线.【例3】 若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,则在图1-1-6中,能正确描述做平抛运动物体的水平位移x 随时间t 变化关系的图像是( )图1-1-6解析:平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,因此位移与时间成正比,位移随时间变化的图像是一条直线.答案:C类题演练1在做“研究平抛物体的运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出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,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:______________________________________________.A.通过调节使斜槽的末段保持水平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(或方板纸)相接触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,利用直尺将点连成折线答案:ACE变式提升1图1-1-7试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法,提供的实验器材:弹射器(含弹丸,见示意图1-1-7);铁架台(带有夹具);米尺.(1)画出实验示意图____________________________________________________________;(2)在安装弹射器时应注意:____________________________________________________;(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出);_________________________________(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中采取的方法是_________;(5)计算公式:__________________________________________________________.解答:根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出时间,再测水平位移可求出其平抛的初速度,故(1)实验示意图应如图所示;(2)弹射器必须保持水平,以保证弹丸初速度沿水平方向;(3)应测出弹丸下降的高度y 和水平射程x ,如图所示;(4)在不改变高度y 的条件下进行多次实验测量水平射程x ,得出水平射程x 的平均值x ,以减小误差;(5)因为y=21gt 2,所以t=g y 2,又因x=v 0t ,故v 0=g y x /2-类题演练 2一同学做平抛运动实验时,只在白纸上画出与初速平行的Ox 轴,忘了画原点和Oy 轴,并且他只画出一部分轨迹如图118所示.如何只用一只刻度尺得出小球的初速度v 0? (不需测实际数据,只用物理量的符号代表所测量的值)测量方法是(简要解答)___________________________;得到初速度v 0=___________________(用测得的物理的符号表示).图1-1-8解答:在曲线上选取1、2、3点,使相邻两点间的水平距离相等,测出水平距离s ,再测出相邻两点的竖直距离y 1和y 2.由y 1-y 2=gT 2及s =v 0T ,得v 0=s·12y y g -. 变式提升2做平抛运动的物体,每秒钟速度的增量总是( )A.大小相等,方向相反B.大小不等,方向不同C.大小相等,方向不同D.大小相等,方向相同解析:因为平抛运动是加速度恒为g 的匀变速曲线运动,所以Δv=g·Δt ,每秒钟速度的增量总是大小相等,方向相同.答案:D。
1.1飞机投弹与平抛运动课件(沪科版必修2)
线运动;若物体的加速度变化,则它做非匀变速曲线运动。
【温馨提示】除了两种典型的研究平抛运动的实验方案以外,
还有其他一些实验方案也可以用来研究平抛运动,了解这些方 案的原理有助于理解平抛运动的特点。
考查内容
研究平抛运动的其他实验方案
【典例】如图所示的装置中,水平轨道BE光滑,两个相同的弧
1.1 飞机投弹与平抛运动
1.知道曲线运动特点,会确定曲线运动的速度方向。
2.知道平抛运动的定义,理解平抛运动是匀变速运动,其加速 度为g。
3.理解平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方
向的自由落体运动的合运动,并且这两种运动互不影响。
重点:1.掌握平抛运动概念。 2.理解平抛运动特点。 3.体验伽利略对平抛运动的研究过程。
难点:感悟和验证伽利略的假设并明确平抛运动的研究方法。
基础知识是形成学科能力的源头,本栏目根据课标要求,
精准梳理,清晰呈现主要知识及内在关系。关键处合理挖空、
易错处及时提醒,多策并举,夯实基础,要求学生动手填一填 吧!
一、平抛运动
水平 方向抛出,在_________ 空气阻力 可以忽略 1.定义:将一个物体沿_____
【想一想】球场上,运动员多次从同一高度以不同的水平速度 击出网球。若网球均落在同一水平面上,若不计空气阻力,每 次网球在空中运动的时间相同吗?速度的变化相同吗?
提示:由于网球从同一高度开始做平抛运动,它们的竖直分运 动为自由落体运动,由于高度相同,由 h 1 gt 2 可知,时间相
2
同;根据公式Δv=gΔt,故它们的速度变化相同。
的情况下物体所做的运动。 重力 作用。 2.受力特点:只受_____
【想一想】体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等,都
2019-2020学年沪科版物理必修二新素养同步讲义:1.1 飞机投弹与平抛运动 Word版含答案
姓名,年级:时间:1.1 飞机投弹与平抛运动1.理解平抛运动及其基本运动特征.2.理解伽利略对抛体运动研究的方法和结论假设.(重点)3.理解验证伽利略假设的实验方法和实验原理.一、从飞机投弹谈起1.平抛运动:将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫平抛运动.2.平抛运动的特点(1)初运动特点:水平抛出;(2)受力特点:只受重力.(1)做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大.( )(2)做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变.( )(3)平抛运动是匀变速运动.()提示:(1)×(2)√(3)√二、伽利略的假设1.伽利略认为平抛运动的物体同时做两种运动:在水平方向上的运动,物体在这个方向上不受力的作用做匀速直线运动;在竖直方向上的运动,物体受到重力作用做自由落体运动.物体的实际运动就是这两个运动的合运动.2.伽利略用几何方法作出了平抛物体的运动轨迹,是一条抛物线.三、验证伽利略的假设1.如图所示,用小锤击打弹性钢片C,C向前推动小钢球B,使其具有水平初速度,使B做平抛运动,同时松开小钢球A,使A从孔中自由落下,做自由落体运动.2.现象:(1)无论B球的水平速度大小如何,它总是与A球同时落地.(2)B球的水平初速度越大,通过的水平距离也越大.(3)B球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.3.结论:物体在做平抛运动的过程中,在竖直方向的运动为自由落体运动.一只松鼠攀在山崖的树上,看到猎人对着它水平射出子弹的火光后,立即松开爪子从树上掉落,它能逃脱被击中的厄运吗?提示:不能.因为子弹被射出后做平抛运动,它在竖直方向上做自由落体运动,并且和松鼠的自由落体是在同一高度同时开始的,因此松鼠不能逃脱厄运而被子弹击中.平抛运动的性质及其特点1.定义:物理学中将物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做平抛运动.2.平抛运动的轨迹:仔细观察物体平抛运动的轨迹(水平抛出的石块、水平击出的排球等),运动轨迹是一条抛物线,如图所示.3.平抛运动的特点和性质(1)特点:平抛运动具有水平初速度,只受重力作用,其加速度为重力加速度g,方向竖直向下.(2)性质:平抛运动是匀变速曲线运动,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.如图所示,一架飞机水平匀速飞行,飞机上每隔1 s释放一个小球,先后共释放4个小球,若不计空气阻力,则落地前四个小球在空中的排列情况是( )[思路点拨]此题的关键是搞清平抛运动在水平方向和竖直方向分别满足的运动规律.[解析]每个小球均做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,且速度大小相等,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,相同时间间隔内,小球之间的间隔距离越来越大,故选项B正确.[答案]B平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,其水平方向不受外力做匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,满足匀变速直线运动的规律.1.下列关于平抛运动的说法中正确的是( )A.平抛运动是非匀变速运动B.平抛运动是匀速运动C.平抛运动是匀变速曲线运动D.平抛运动是加速度大小变化、方向不变的曲线运动解析:选C.平抛运动在运动过程中只受重力,所以加速度恒为g,所以是匀变速运动,又因为其运动轨迹为曲线,所以平抛运动是匀变速曲线运动.探究平抛运动特点的方法1.根据已有的力学理论猜测互相垂直的分运动的性质.2.设置与分运动等效的条件进行对比实验:(1)与平抛运动同时自由下落的物体;(2)与平抛运动初速度相同的匀速直线运动.3.猜想与实验运用平抛演示仪进行实验研究(如图所示)(1)用实验验证水平方向运动规律的猜想是否正确①感性猜想:猜想平抛运动的物体会在水平方向上做匀速直线运动.②实验过程:把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、D上,切断电源,使两小铁珠以相同的初速度分别从轨道A、B上射出;改变电磁铁C、D与轨道出口水平面之间的高度,重复上述过程.③实验现象:两个铁珠在空中总是在同一竖直线上.④实验结论:做平抛运动的物体在水平方向上的运动情况与匀速直线运动情况相同.(2)用实验验证竖直方向运动规律的猜想是否正确①感性猜想:由于平抛运动的物体只受重力作用猜想在竖直方向做自由落体运动.②实验过程:把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、E上,切断电磁铁C的电源,铁珠向下运动,接触碰撞开关S,同时切断电磁铁E的电源,两铁珠在空中运动;让电磁铁E从N向M移动,调整它的位置,重复上述过程.③实验现象:两个小铁珠在空中总是在同一水平线上.④实验结论:做平抛运动的物体在竖直方向的运动情况与自由落体运动相同.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”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,金属片把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,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,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.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.(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动"的照片,图中每个小方格的边长为1.25 cm,则由图可求得拍摄时每 s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s.(g取9.8 m/s2)[思路点拨] 解此题的关键有两点:(1)甲、乙两图中分别对照的是哪个方向的运动.(2)丙图中要注意水平方向的距离和竖直方向距离的特点.[解析] (1)通过对照实验,说明两球具有等时性,由此说明竖直方向上做自由落体运动.(2)两球在水平轨道上相遇,水平方向运动情况相同,说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动.(3)小球在竖直方向上做加速度为g的匀加速直线运动,所以有Δy=gT2,Δy=1.25×10-2 m,得T=3.57×10-2 s又因为每个闪光时间内水平位移x=2×1.25×10-2 m=2.5×10-2 m则v0=xT=错误! m/s=0.7 m/s.[答案](1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动(3)3.57×10-20.7错误!(1)该实验是对伽利略假设的验证.考查对平抛运动及其分运动的理解,同时考查探究问题的思维能力.(2)根据运动轨迹分析计算平抛运动的时间和初速度时,要首先利用平抛运动竖直方向是自由落体运动错误!,求出运动时间;再根据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x=v0t或Δx =v0T)计算小球的初速度.2.(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的有( )A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动解析:选BC.小锤打击弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动.A球在竖直方向上的运动情况与B球相同,做自由落体运动,因此两球同时落地.实验时,需A、B两球从同一高度开始运动,对质量没有要求,但两球的初始高度及击打力度应该有变化,实验时要进行3~5次得出结论.本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质,故选项B、C正确,选项A、D 错误.“关联”速度的分解模型如图所示,在水平地面上匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2.已知v1=v,求:(1)两绳夹角为θ时,物体上升的速度大小;(2)在汽车做匀速直线运动的过程中,物体是加速上升还是减速上升?(3)绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何?[解析](1)将汽车的运动依据实际效果分解为沿绳方向的运动和垂直于绳方向的运动,如图所示,有v′2=v1sin θ,又v1=v,所以v′2=v sin θ,因v2=v′2,则物体上升的速度大小为v sin θ.(2)依据v2=v sin θ可知,当汽车向左匀速直线运动时,角度θ变大,因此绳的运动速度变大,物体将加速向上运动,即加速上升.(3)物体加速上升,物体所受合外力的方向竖直向上,而物体受重力和拉力的作用,显然拉力F大于物体的重力mg.[答案] (1)v sin θ(2)加速上升(3)拉力F大于重力mg错误!(1)绳、杆等有长度的物体在运动过程中,其两端点的速度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,我们称之为“关联”速度.(2)解决“关联”速度问题的关键有两点:一是物体的实际运动是合运动,分速度的方向要按实际运动效果确定;二是沿杆(或绳)方向的分速度大小相等.[随堂检测]1.(多选)关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动的速度在不断变化B.平抛运动的加速度在不断变化C.平抛运动的瞬时速度方向跟平抛运动轨迹相切,且越来越向竖直方向靠近D.平抛运动属于匀变速曲线运动解析:选ACD.做平抛运动的物体只受重力作用,由牛顿第二定律可知,平抛运动的加速度恒为g,故平抛运动是匀变速曲线运动.做曲线运动的物体速度方向时刻变化,某点的瞬时速度方向沿曲线上该点的切线方向,且因为竖直方向上的分速度越来越大,故速度方向逐渐向竖直方向靠近.2.如图所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动,同时刻一个小孩在A球正上方以v0的速度将B球平抛出去,最后落于C点,则( )A.小球A先到达C点B.小球B先到达C点C.两球同时到达C点D.不能确定解析:选C.B球水平方向以速度v0做匀速直线运动,故二者同时到达C点.3.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(末端切线水平)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解析:选C.因为A、B两球从同一高度同时开始分别做平抛运动和自由落体运动,并且同时落地,说明在竖直方向上两球运动状态相同,即正确选项是C.4.人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A,上升高度h后到达如图所示位置,此时绳与竖直杆的夹角为θ.已知重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.此时物体A的速度为错误!B.此时物体A的速度为v cos θC.该过程中绳对物体A做的功为mgh+错误!mv2D.该过程中绳对物体A做的功为mgh+错误!mv2cos 2θ解析:选A.将A的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,如图所示,拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度,根据平行四边形定则得,实际速度v A=错误!,故选项A正确,选项B错误;在A上升的过程中根据动能定理有-mgh+W=错误!mv错误!-0,即绳对A做的功为W=mgh+错误!m错误!,故选项C、D错误.5.如图是用闪光照相法测平抛物体的初速度时,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,求小球的初速度大小.能否用此照片求出当地的重力加速度?如果能,根据该照片求出的重力加速度的数值是多少?解析:T=0.1 s,v0=xT=错误!=错误! m/s=2.5 m/s;由Δy=gT2,有g=错误!=错误!=10 m/s2.答案:2.5 m/s 能10 m/s2[课时作业][学生用书P85(单独成册)]一、单项选择题1.对于平抛运动下列说法不正确的是()A.物体只受重力B.物体沿水平方向抛出C.物体所受的力与抛出时的速度方向相互垂直D.以上说法均不正确解析:选D.由平抛运动的定义可知,物体只受重力并且抛出时的速度方向应与重力方向垂直,选项D不正确.2.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是( )A.变加速运动B.匀变速运动C.匀速率曲线运动D.不可能是两个直线运动的合运动解析:选B.平抛运动初速度的方向是水平的,物体在运动过程中只受重力作用,依牛顿第二定律F合=ma可以得到mg=ma,即加速度恒定a=g,故A错;平抛运动是匀变速运动,但是初速度不在竖直方向,物体的初速度方向与加速度的方向不在同一条直线上,物体做匀变速曲线运动,故B对,C错;平抛运动可以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,故D错.3.火车做匀速直线运动,一人从窗口伸出手释放一物体,不计空气阻力,在地面上的人看到该物体()A.做自由落体运动B.因惯性而向车前进的反方向沿抛物线落下C.将以火车的速度为初速度做平抛运动D.将向前下方做匀加速直线运动解析:选C.站在地面上的人看在火车上释放的物体,具有与火车相同的水平速度,不计空气阻力,物体只受重力,所以做平抛运动.4.质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A.质量越大,水平位移越大B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大C.初速度越大,在空中运动时间越长D.初速度越大,落地速度越大解析:选D.平抛物体的运动时间等于竖直方向自由落体运动的时间,即t=错误!,只与竖直高度h有关,与初速度无关,选项C错误;落地时,竖直方向的速度v y=gt=g错误!=错误!,与初速度无关,选项B错误;落地速度v t=错误!=错误!,初速度越大,落地速度越大,选项D正确;水平位移x=v0t=v0错误!,与质量无关,选项A错误.5.若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,在选项图所示的x-t图像中,能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图像的是( )解析:选C.平抛运动水平方向的运动为匀速直线运动,对应的位移-时间图像应为一条正比函数图像,故选项C正确.6.在做“研究平抛运动”的实验中,每次均应将小球从同一位置自由释放.关于释放位置的选择,下列说法中正确的是( )A.释放位置低一点好,因为释放位置越低,小球的初速度小,受的阻力小B.释放位置高一点好,因为释放位置越高,小球的初速度大,平抛射程大,便于测量C.释放位置以小球恰能从白纸上的左上角射入、从右下角射出为宜D.释放位置不需选择,任意均可解析:选C.实验中同一位置释放保证小球平抛时的初速度相同,因为实验中要通过白纸记录,并描迹分析,故选项C说法正确.7.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,甲、乙两球分别以v1、v的初速度沿同一水平方向被抛出,且不计空气阻力,则下列条件中有可能使乙球击中甲球的2是( )A.同时抛出,且v1〈v2B.甲比乙后抛出,且v1>v2C.甲比乙早抛出,且v1>v2D.甲比乙早抛出,且v1〈v2解析:选D.两球在竖直方向均做自由落体运动,要相遇,则甲竖直位移需比乙大,那么甲应早抛,乙应晚抛;要使两球水平位移相等,则乙的速度应该大于甲的速度,故D选项正确.二、多项选择题8.探究平抛运动规律的实验目的是( )A.描出平抛物体的运动轨迹B.求出重力加速度C.求出平抛物体运动的初速度D.求出平抛物体的位移解析:选AC.探究平抛运动规律的实验目的是:通过实验进一步明确平抛物体的运动是竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动的合运动;学会通过平抛物体运动的轨迹计算物体的初速度.故正确选项为A、C.9.下列哪些因素或做法会给实验中测量初速度v0的值带来误差( )A.小球与斜槽间有摩擦B.根据曲线计算平抛物体初速度时,在曲线上所取的点离抛出点较近且密集C.以重垂线确定坐标轴的y轴D.小球受空气阻力解析:选BD.只要每次释放点位置不变,且初速度为零,则小球离开斜槽口的速度不变,故A无影响;如果所取的点离抛出点太近,太密集,则会带来测量误差,B正确;C选项是要求必须做到的;有空气阻力情况下,物体在竖直方向不是做自由落体,给实验带来系统误差,D正确,故选B、D.10.如图所示,从地面上方不同高度处以水平速度v a、v b抛出两小球a、b,结果a落在b初始位置的正下方,而b落在a初始位置的正下方,bc为过小球b初始位置的水平线,不计空气阻力,下列判断正确的有()A.两球抛出时的初速度v a<v bB.若它们同时落地(不考虑它们在空中相碰弹射,可互不影响地通过),它们可能在空中相遇C.若两小球同时抛出,它们不能在空中相遇D.若要使它们能在空中相遇,必须在a到达bc时将b抛出解析:选AC.由题意知,a、b做平抛运动,根据h=错误!gt2,a运动的时间长,又x=vt,两球水平位移相等,所以v a<v b,故A正确;若它们同时落地,则a先抛出,若两球能够相遇,则a球的竖直分速度大于b球的竖直分速度,a球将先落地,故不可能相遇,所以B错误;若同时抛出,a始终在b的上面,所以不能在空中相遇,所以C正确;若在a到达bc时将b抛出,b 只能在a的上面,故不可能相遇,所以D错误.三、非选择题11.通过如图所示实验装置,描绘小球平抛运动轨迹时有下列几个步骤:A.将小钢球从斜槽上的某点释放,它离开斜槽后做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到卡片,然后对准孔中央在白纸上记下一个点.B.以斜槽末端作为平抛运动的起点O,在白纸上标出O的位置.C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线Ox.D.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来,就得到平抛运动的轨迹,由于测定各个点时存在误差,所画的曲线可不通过个别偏差大的点,但必须保持曲线光滑,不允许出现凹陷处.E.从斜槽上不同点释放小球,用步骤A的方法测定平抛轨迹上的其他点.F.靠目测在纸上画出过O点向下的竖直线Oy.G.将白纸用图钉钉在竖直的木板上,在木板的左上角固定斜槽.(1)请指出以上实验步骤中有错误或不足的步骤,并进行修改.(2)将修改后的实验步骤按正确的顺序排列是.解析:上述步骤中需要修改的是:步骤G应改为:将白纸用图钉钉在竖直放置且固定在支架上的木板上,再将斜槽固定在木板上白纸的左上角,并使斜槽末端的切线方向保持水平,而且让小球离开斜槽末端后所做的平抛运动的轨迹平面与白纸所在平面平行.步骤B应改为:把小球离开斜槽末端时球心在白纸上的投影点作为小球平抛运动的起点,在白纸上标出这一点O的位置.步骤F应改为:利用系在斜槽末端的重垂线在白纸上画出通过O点的竖直线Oy.为了找准小球做平抛运动时所通过的各点的位置,可做一个带圆孔的卡片(圆孔的直径略大于小球的直径),在小球做平抛运动轨道上的不同位置去迎接小球,当小球能通过圆孔而不碰到卡片时,圆孔的中心在白纸上的投影点即为小球做平抛运动所通过的点.所以步骤A的第一句话改为“将小钢球从斜槽上的适当位置由静止释放(能使小球通过白纸后在白纸的右下端离开白纸),”后面的话不用改动.为了保证用带孔卡片找到的各点是同一个平抛轨道通过的各点,步骤E应改为:从斜槽上与A步骤中所述的同一位置由静止释放小球,在小球离开斜槽后,在运动轨迹的不同位置上重复A步骤并在白纸上记下一系列点(至少6个点).答案:(1)见解析(2)GBFAECD12.将一个物体以10 m/s的速度从5 m的高度水平抛出,求:(不计空气阻力,g=10 m/s2)(1)落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少?(2)物体在空中运动的时间及水平位移分别是多少?解析:(1)落地时,物体在水平方向的速度v x=v=10 m/s落地时物体在竖直方向的速度记为v y,在竖直方向应用匀变速运动的规律,有v错误!-0=2gy由此解出v y=2gy=错误! m/s=10 m/s将落地时的速度分解如图所示,由几何关系可得:tan θ=错误!=1θ=45°物体落地时的速度方向与地面的夹角是45°.(2)由平抛运动的规律可得:竖直方向y=12gt2得t=错误!=1 s水平位移x=v0t=10 m.答案:(1)45°(2)1 s 10 m。
沪科版高一物理必修二课件-1.1 飞机投弹和运动的合成
18. 因为清华北大在心中,所以才有奋力拼搏。 5. 年年岁岁花相似,岁岁年年人不同。(唐刘希夷) 8. 成功不是将来才有的,而是从决定去做的那一刻起,持续累积而成 21. 一分耕耘,一分收获,未必;九分耕耘,会有收获,一定! 7 、惊叹号是勇士滴在攀登路上的血,也是懦夫失望时流淌的泪。 13 、纠结在内心的秘密,曾经是不能说出口的话,让人几乎不敢去触碰,只能惶恐不安地日夜躲避。 8 、哪怕是最没有希望的事情,只要有一个勇敢者去坚持做,到最后就会拥有希望。 18. 因为清华北大在心中,所以才有奋力拼搏。 9 、一个人至少拥有一个梦想,有一个理由去坚强。心若没有栖息的地方,到哪里都是在流浪。 8. 同闯峥嵘十春秋,共创辉煌佳年华! 9 、一个人至少拥有一个梦想,有一个理由去坚强。心若没有栖息的地方,到哪里都是在流浪。 14. 我自信,我拼搏,我出色,我成功。 3 、如果你盼望明天,那必须先脚踏现实;如果你希望辉煌,那么你须脚不停步。 17 、我一个人的力量。能去闯,就算要飞越海洋,也不能住当我对梦的渴望! 3 、人家说,一个哦字,太伤人,可我又怎么舍得让你难过,我们是最好的朋友呢。 10 、做任何事都要经受得挫折,要有恒心和毅力,满怀信心坚持到底。 5 、我因X班而自豪,X班因我而骄傲 20 、如果你不相信努力和时光,那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去,也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去 努力,而是努力了,才能看到希望。
1.1飞机投弹与平抛运动
一、平抛运动
1. 定义
用一定的初速度沿水平方向抛出的物体,只在 重力作用下所做的运动叫做平抛运动。
2. 特点(形成条件)
(1)具有水平方向初速度; (2)只受重力作用。
3. 平抛运动的性质
平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动
新沪科版高一物理必修2课件:1.1 飞机投弹与平抛运动
1.1 飞机投弹与平抛运动
情境导入
课程目标
1.知道曲线运动。 2.知道平抛运动的定义。 3.理解伽利略对抛体运动研究 的方法。 4.掌握验证伽利略假设的实验 方法。
一二三
一、从飞机投弹谈起
1.平抛运动 将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做 的运动叫做平抛运动。 2.平抛运动的特点 (1)运动特点:初速度沿水平方向; (2)受力特点:只受重力。
一二三
思考体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等,它们的轨
迹是什么?都可以看成是平抛运动吗?
提示:链球、铅球、铁饼、标枪等被抛出后的轨迹均为曲线。它们的初 速度不是沿水平方向,所以它们不是平抛运动。
一二三
二、伽利略的假设
一二三
三、验证伽利略的假设
我们利用如图装置来验证伽利略的假设。
一二三
一二三
探究点一 探究点二
●名师精讲●
1.曲线运动的性质 由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否变 化,因其矢量性,物体的速度时刻在变化,所以曲线运动一定是变速运动。若 物体所受合力为恒力,则加速度恒定,物体做匀变速曲线运动;若合力为变力, 则加速度变化,物体做变加速曲线运动。 2.运动的五种类型
警示(1)平抛运动的速度的大小和方向都在不断变化,加速度的
大小和方向都是不变的,两个量的特征不要混淆。 (2)实际物体被水平抛出后,只有当空气阻力可以忽略时,才可看成平抛运 动。
探究点一 探究点二
【例题 2】(多选)关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( ) A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大 B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变 C.平抛物体的运动是匀变速运动 D.平抛物体的运动是变加速运动 解析:做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的 重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项 A 错误、B 正确;平抛运动是加速 度恒定不变的曲线运动,所以它是匀变速曲线运动,选项 C 正确、D 错误。 答案:BC
沪科版物理必修2讲义:第1章-1.1 飞机投弹与平抛运动
1.1 飞机投弹与平抛运动平 抛运 动[先填空]1.定义:将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动.2.条件(1)初速度方向沿水平方向.(2)在运动过程中空气阻力可以忽略,即只受重力作用.[再判断]1.平抛运动是曲线运动,故物体受到的力的方向一定不断变化.(×)2.平抛运动的初速度与重力垂直.(√)3.做平抛运动的物体,受力始终与运动方向一致.(×)[后思考]街头有一种套圈游戏,游戏中用套圈套中目标就可得到奖品,如图1-1-1.我们可以把套圈抛出后的运动看做平抛运动.思考以下问题:图1-1-1(1)套圈的落点与什么因素有关?(2)套圈的运动是匀变速曲线运动吗?【提示】(1)套圈的落点与抛出时的速度和抛出点的高度有关.(2)套圈只受重力作用,故套圈的运动是匀变速曲线运动.[合作探讨]如图1-1-2所示,一人正练习投掷飞镖,请思考:图1-1-2探讨1:飞镖投出后,其加速度的大小和方向是怎样的?【提示】若忽略空气阻力,飞镖投出后,只受重力作用,其加速度大小为g,方向竖直向下.探讨2:飞标的运动是匀变速运动,还是变加速运动?【提示】飞镖运动过程中,加速度是不变的,所以飞镖的运动是匀变速运动.[核心点击]1.平抛运动特点(1)理想化特点:物理上的“平抛运动”是一种理想化的运动,即把物体看成质点,抛出后只考虑重力作用,忽略空气阻力.(2)匀变速特点:平抛运动的加速度恒定,始终等于重力加速度,是一种匀变速曲线运动.(3)速度变化的特点:做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等,均为Δv=gΔt,方向竖直向下.2.平抛运动的动力学解释平抛运动是物体以水平速度抛出,只在重力作用下的运动,可从以下两个方面理解:。
高中物理沪科2练习:第1章 1 飞机投弹与平抛运动 含解析
第1章怎样研究抛体运动训练1飞机投弹与平抛运动题组一对曲线运动的理解1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是() A.速率B.速度C.加速度D.合外力2.若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的恒定的合外力F 的方向,下面4图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是()3.在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离赛车,关于脱离了赛车的后轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能4.关于物体的运动,以下说法中正确的是()A.物体在恒力作用下,一定做直线运动B.物体在受到与速度不在一条直线上的外力作用下,一定做曲线运动C.物体在变力作用下,一定做曲线运动D.物体在变力作用下,不可能做直线运动5.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,如图1所示.则飞出伞面后的水滴可能()图1A.沿曲线OA运动B.沿直线OB运动C.沿曲线OC运动D.沿圆弧OD运动6.如图2所示,物体在恒力F作用下沿曲线从点A运动到点B,这时突然使它所受的力反向,但大小不变,即由F变为-F.在此力的作用下,物体以后的运动情况,下列说法中正确的是()图2A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿直线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线BA返回题组二对平抛运动的理解7.在物理学史上,伽利略对平抛运动进行了深入细致的研究,下列关于伽利略研究的说法中,正确的是()A.伽利略通过精确的实验,发现平抛运动在水平和竖直方向上的运动既不彼此影响,也不互相妨碍B.伽利略用几何方法得到了平抛物体的运动轨迹C.伽利略对平抛运动的研究方法只适用于平抛运动D.伽利略的研究揭示了研究二维曲线运动的基本方法8.关于平抛运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是非匀变速运动B.平抛运动是匀速运动C.平抛运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的9。
