高中物理?际蠊街綊佭\(yùn)動(dòng)公式
來(lái)源:高考網(wǎng)整理 2019-10-20 20:25:29
2020年高考即將開戰(zhàn),你準(zhǔn)備好了嗎?對(duì)于高中物理成績(jī)不好的同學(xué)來(lái)說,熟悉復(fù)習(xí)資料的積累要隨時(shí)整理。高考網(wǎng)小編為各位考生整理了一些高考物理必備的知識(shí)點(diǎn),供大家參考閱讀!
平拋運(yùn)動(dòng)的概念
物體以一定的初速度沿水平方向拋出,如果物體運(yùn)動(dòng)中僅受重力作用,這樣的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。
平拋運(yùn)動(dòng)可看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。
其實(shí),這里平拋運(yùn)動(dòng),就是數(shù)學(xué)中講到的拋物線(二次曲線)中“拋物”二字的由來(lái)了。
平拋運(yùn)動(dòng)的公式
平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式
平拋運(yùn)動(dòng)的速度公式
平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是二次函數(shù)的證明
前文中講到了,平拋運(yùn)動(dòng)軌跡與是數(shù)學(xué)中講到的拋物線一致。下面我們來(lái)給大家做一個(gè)證明。我們知道拋物線軌跡是二次曲線(函數(shù)y關(guān)于自變量x的二次曲線),下面我們來(lái)對(duì)拋物線軌跡做一個(gè)證明,證明其也是二次函數(shù)關(guān)系。這是新課標(biāo)改革新添加的內(nèi)容,在大綱版中沒有涉及。
前面已經(jīng)提及,做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,在水平與豎直兩個(gè)方向上的位移公式如下:
水平方向x=v0t;(1)
豎直方向y=½gt2;(2)
把(1)中的t=x/v0帶入到(2)中,不難得到這樣的結(jié)論y=gx2/(2v02)
我們可以將其寫成y=kx2的形式;其中k=g/(2V02)。
平拋運(yùn)動(dòng)的三種典型軌跡分析
。1)落到斜面上
示意圖如下圖所示,這種情況下,同學(xué)們要列出唯一方程。因?yàn)楦鶕?jù)題中限制,要求的是平拋運(yùn)動(dòng)軌跡與斜面直線相交。
需寫出唯一方程,這種情況下在N點(diǎn)滿足y和x的比例,等于θ角的正切值。
。2)垂直打到斜面上
示意圖如圖所示,這種情況下要從速度方程入手。題中的垂直落到,指的是速度的問題,速度的方向與斜面所在直線垂直。因此,滿足的是在P點(diǎn),物體的合速度方向與水平速度方向的夾角與斜面夾角互余。
(3)距離斜面最遠(yuǎn)
示意圖如下圖所示,這種情況下,滿足的是B點(diǎn)合速度的方向與斜面方向平行。
平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)
儀器由平拋導(dǎo)軌(作為鋼球滾動(dòng)導(dǎo)引軌道。起承載鋼球,并使球水平拋出的作用);接球槽(承接鋼球,同時(shí)能使球自動(dòng)描下跡點(diǎn));調(diào)平螺栓(調(diào)節(jié)底板上的四只調(diào)平螺栓,配合重錘,使屏板與水平面垂直);拋球開關(guān)、鋼球、紙夾、屏板及底板等組成。
實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備
1、將平拋導(dǎo)軌用螺釘固定在屏板左上方。掛上重錘。
2、檢查平拋導(dǎo)軌,要求導(dǎo)軌末段水平部分與重錘線垂直。
3、通過底板四只調(diào)平螺栓的調(diào)整,使重錘線與屏板上的紅色標(biāo)線平行,從而達(dá)到屏板面與水平面豎直。
平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)具體操作步驟
1、通過調(diào)節(jié)接球槽兩側(cè)小旋鈕,順著支桿上下移動(dòng)接球槽,可將接球槽放到屏板上的任意位置上。(位置應(yīng)先取上gt方位,逐次下移)。
2、把白紙和復(fù)寫紙疊放在一起(復(fù)寫紙?jiān)谕猓┢秸貕喝肫涟迳霞垔A內(nèi)(或改用磁鐵將紙壓住)。注意矩形紙的一角要和原點(diǎn)0重合,其水平邊、垂直邊亦應(yīng)與原點(diǎn)0的兩條邊線相吻合。
3、調(diào)整好拋球開關(guān)在軌道上的位置,并將拋球開關(guān)背部的鎖緊螺栓擰緊,將鋼球裝入拋球開關(guān),此時(shí)鋼球?qū)⑼T谄綊亴?dǎo)軌某一高度處,然后按動(dòng)拋球開關(guān),釋放鋼球,鋼球?qū)⒀刂鴮?dǎo)軌凹槽滾下并被水平拋出,落在接球槽上,通過復(fù)寫紙便在白紙上留下痕點(diǎn)。
4、將接球槽逐次下降,重復(fù)上述操作,即在白紙上描得一系列鋼球運(yùn)動(dòng)點(diǎn)跡。(一般取4~6點(diǎn)即可)
5、取下白紙,以0點(diǎn)為原點(diǎn)畫出各跡點(diǎn)的X、Y軸坐標(biāo)(向右的X軸,和豎直向下的Y軸)。用平滑曲線將記下的各點(diǎn)連接便可畫出鋼球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。
6、量出各點(diǎn)的高度h和水平距離S,利用公式h=1/2gt2和S=VT便可求出鋼球的水平分速度即鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度V,最后算出平均值。
平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
1、實(shí)驗(yàn)wuli.in前的準(zhǔn)備第2點(diǎn)、第3點(diǎn)是做好實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵,一定要認(rèn)真。
2、四只調(diào)平螺栓不能懸空,應(yīng)保證底板呈水平位置。
3、只有鋼球的起始位置在導(dǎo)軌上所處的高度保持不變時(shí),才能使鋼球每次拋出時(shí)的初速度相等,否則鋼球速度時(shí)大時(shí)小,影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。
4、拋球開關(guān)可上下調(diào)節(jié)高度,鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度不同,所求出的初速度V也不同。
5、做好鋼球的防銹防護(hù),涂擦牛油或凡士林。
6、注意防潮、防塵。
7、實(shí)驗(yàn)完畢,旋松接球槽兩端螺絲,任其自然地放置于底板上。
8、紙必須鋪平,否則會(huì)影響鋼球下落的速度。
平拋運(yùn)動(dòng)距離斜面最遠(yuǎn)
平拋運(yùn)動(dòng)的基本性質(zhì)
平拋運(yùn)動(dòng)是所有運(yùn)動(dòng)概念和分類中考察最多的一種;拘再|(zhì)有:
wuli.in平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅與拋出點(diǎn)的豎直高度有關(guān)。
物體落地的水平位移與下落時(shí)間、水平初速度大小有關(guān)。
平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任何相等的時(shí)間內(nèi)速度的增量都是相同的。
平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等的時(shí)間里,物體動(dòng)量的變化量相等。
落地時(shí)間越長(zhǎng),速度越接近于豎直狀態(tài)。
平拋運(yùn)動(dòng)可看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立,又是同時(shí)進(jìn)行,具有分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性。
平拋運(yùn)動(dòng)重要的結(jié)論
。1)平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。
。2)從斜面上沿水平方向拋出物體,若物體落在斜面上,物體與斜面接觸時(shí)的速度方向與水平方向的夾角的正切是斜面傾角正切的二倍。
。3)上面的這句話,還可以這么來(lái)分析:從斜面上水平拋出的物體,若物體落在斜面上,物體與斜面接觸時(shí)速度方向、物體與斜面接觸時(shí)速度方向和斜面形成的夾角與物體拋出時(shí)的初速度無(wú)關(guān),只取決于斜面的傾角。
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