二、平抛与斜面
例:求下面三种情况下平抛时间(思考斜面提供了什么已知条件)
(1)以v 0平抛的物体垂直落在对面倾角为θ的斜面上 (2)从倾角θ为的斜面顶端以v
0平抛的物体落在斜面上
(2)从倾角
θ为的斜面顶端以v 0平抛的物体离斜面最远时
练习1:如左图一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
A .
1tan θ B .12tan θ C .tan θ D .2tan θ
练习2:如图,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端平抛后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角α满足( )
A 、tan α=sinθ B 、tan α=cosθ C 、tan α=tanθ D 、tan α=2tanθ
练习3:如右图物体从倾角θ为的斜面顶端以v 0平抛,求物体距斜面的最大距离?
练习4:如图,一架在2000m 高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A 和B ,已知山高720m ,山脚与山顶的水平距离为1000m ,若不计空气阻力,取g=10m.s2,投弹的时间间隔为( )
A 、4s B 、5s C 、9s D 、16s
练习5:光滑斜面顶端同时有两个小球开始运动,甲球做平抛运动,乙球由静止开始沿斜面下滑,当甲球落在斜面上P 点时,乙球( )A 、还没到达p 点
B 、正好到达p 点
C 、已经经过p 点
D 、无法确定
(思考:若要在斜面上相遇,乙球应采取怎样的具体措施)
三、等效平抛、类平抛
练习1:如左图,光滑斜面长为l 1,宽为l 2,倾角为θ,一物体从斜面左上方P 点水平射入,从斜面右下方Q 点离开斜面,求入射速度
练习2:如图,一小球沿内壁光滑的薄壁圆筒的顶端沿直径方向水平抛出,圆筒筒壁竖直固定在水平面上,已知圆筒直径和筒的高度,小球与筒壁发生两次弹性碰撞后落在圆筒的地面圆的圆心,求小球的水平初速
练习3:如右图,小球从水平地面A 点以v 1斜抛到竖直墙壁时速度v 2恰好与墙壁垂直,已知抛出点到墙的距离为L ,球与竖直墙的碰撞点与地面的高度为h ,求v 1和v 2 。
练习:
1. 平抛物体的初速度为v 0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( ) A. 运动的时间t =
2v 0
g
B
.瞬时速率v t 0 C. 水平分速度与竖直分速度大小相等
D.
位移大小等于2
0/g
2. 一个物体以v=10m/s 的初速度作平抛运动,
时物体的速度与竖直方向的夹角为(g取10m /s 2)( )
A.30° B. 45° C.60° D.90° 3. 如图所示的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A 、B 以同样大
小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两个小球平抛运动时间之比为( )
A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9:16 4.如图所示,子弹从枪口水平射出,在子弹飞行途中有两块平行的薄纸A 、B ,A 与枪口的水平距离为s ,B 与A 的水平距离也为s ,子弹击穿A 、B 后留下弹孔M 、N ,其高度为h ,不计纸和空气阻力,求子弹初速度大小
(ABD 、 A 、C
、v 0=
s ) 四、平抛运动实验题
1、在做“研究平抛运动”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。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 )记录小球位置用的铅笔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
(2)作出平抛运动的轨迹后,为算出其初速度,实验中需测量的数据有__________和__________。其初速度的表达式为v 0=__________。 2、在做“探究平抛运动的规律”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 .秒表 C .坐标纸 D.天平 E .弹簧测力计 F.重垂线 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 .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
E .为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
3、在“探究平抛运动的规律”的实验中,某同学在建立直角坐标系时,有一处失误,假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误.
(1)观察图4-5-5可知,他的失误之处是__________________________________ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)他根据记录建立坐标系,运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其真实值相比
________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”).4、试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法.提供实验器材:弹射器(含弹丸,如图4-5-8所示) 、铁架台(带夹具) 、刻度尺.
图4-5-8
(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,在实验中应采取的方法是
____________________.
(5)计算公式:__________________.
5、根据平抛运动图像求初速度(已知起点和未知起点)。
飞机投递救灾物资。某一时刻,飞机离地45m 高,物资被水平抛出去后,落在水平距离为30m 的地方。求物资的初速度。
6、某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知
,
,
,求
。
7、在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球
运动途中的A 、B 、C 三点的位置,取A 点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当g =10 m/s2时,下列说法正确的是( )
A .小球抛出点的位置坐标是(0,0) B .小球抛出点的位置坐标是(-10,-5) C .小球平抛初速度为2m/s D .小球平抛初速度为1m/s
8、在“探究平抛运动的规律”的实验中,某同学只记录了A 、B 、C 三点,各点的坐标如图4-5-6所示,则物体运动的初速度为__________m/s,开始平抛的初始位置的坐标为__________(单位为cm) .
9、如图4-5-7所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分, 其背景是边长为5 cm的小方格,重力加速度g 取10 m/s2
. 由图可知:小球从A 点运动到B 点经历的时间________(填“小于”、 “等于”或“大于”) 从B 点运动到C 点经历的时间;照相机的闪光频率为________Hz;小球抛出时的初速度大小为________ m/s.
答案
2、解析:实验中需确定竖直方向,故选重垂线,而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸.为确定平抛抛出点,应用游标卡尺测出小球直径,斜槽末端上方小球半径处即为抛出点.故还需A 、C 、F. 为保证小球每次做平抛运动初速度相同,故A 正确;而轨道是否光滑只影响平抛初速度大小,不影响每次平抛初速度都相同,故B 错误;轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速度方向水平,故C 错误;记录的点多一些,用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时误差就小一些,故D 正确,E 错.综上可知选A 、D. 答案:ACF AD
3、解析:(1)由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处.坐标原点应建立在小球飞离斜槽口时的小球重心处,即在槽口上方r (r 为小球半径) 处. (2)由于坐标原点偏下,所以计算出的飞行时间t = 答案:(1)见解析 (2)偏大
4、解析:根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理,可知弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出时间,再测出水平位移可求出其平抛的初速度,即出射速度.
答案:(1)如右图所示. (2)弹射器必须水平
(3)AB 的高h 与BC 的长x (A 是弹射器开口的端点,B 点最好是用重垂线找到) (4)在C 处铺一块白纸,上面铺一块复写纸,几次弹射的落点,用一个最小的圆圈上, 圆心即是C 点(或多测几次,取平均值) (5)v 0= x
2y x
偏小,而v 0=
g t
7、解析:在竖直方向上,自开始相邻的相同时间内位移之比为
1∶3∶5„„,而图中相同 时间内相邻的两段位移之比为3∶5,故初位置竖直方向的坐标为-5 cm,对应的横坐标 为-10 cm. 由y 2-y 1=gt 得
2
t =(25-15) ×10
s=0.1 s
10
-2
-2
10×10
故v 0==1.0 m/s.
0.1答案:1.0 (-10,-5)
9解析:由于由A →B 和由B →C 水平方向位移相同,故由A →B 和由B →C 的时间相同为 12
Δt ,在竖直方向:h BC -h AB =g Δt ,代入数据解得:Δt =0.1 s.f ==10 Hz.v 0=
Δt 5×5×10
=2.5 m/s.
0.1答案:等于 10 2.5
-2
二、平抛与斜面
例:求下面三种情况下平抛时间(思考斜面提供了什么已知条件)
(1)以v 0平抛的物体垂直落在对面倾角为θ的斜面上 (2)从倾角θ为的斜面顶端以v
0平抛的物体落在斜面上
(2)从倾角
θ为的斜面顶端以v 0平抛的物体离斜面最远时
练习1:如左图一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
A .
1tan θ B .12tan θ C .tan θ D .2tan θ
练习2:如图,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端平抛后落在斜面上,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角α满足( )
A 、tan α=sinθ B 、tan α=cosθ C 、tan α=tanθ D 、tan α=2tanθ
练习3:如右图物体从倾角θ为的斜面顶端以v 0平抛,求物体距斜面的最大距离?
练习4:如图,一架在2000m 高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A 和B ,已知山高720m ,山脚与山顶的水平距离为1000m ,若不计空气阻力,取g=10m.s2,投弹的时间间隔为( )
A 、4s B 、5s C 、9s D 、16s
练习5:光滑斜面顶端同时有两个小球开始运动,甲球做平抛运动,乙球由静止开始沿斜面下滑,当甲球落在斜面上P 点时,乙球( )A 、还没到达p 点
B 、正好到达p 点
C 、已经经过p 点
D 、无法确定
(思考:若要在斜面上相遇,乙球应采取怎样的具体措施)
三、等效平抛、类平抛
练习1:如左图,光滑斜面长为l 1,宽为l 2,倾角为θ,一物体从斜面左上方P 点水平射入,从斜面右下方Q 点离开斜面,求入射速度
练习2:如图,一小球沿内壁光滑的薄壁圆筒的顶端沿直径方向水平抛出,圆筒筒壁竖直固定在水平面上,已知圆筒直径和筒的高度,小球与筒壁发生两次弹性碰撞后落在圆筒的地面圆的圆心,求小球的水平初速
练习3:如右图,小球从水平地面A 点以v 1斜抛到竖直墙壁时速度v 2恰好与墙壁垂直,已知抛出点到墙的距离为L ,球与竖直墙的碰撞点与地面的高度为h ,求v 1和v 2 。
练习:
1. 平抛物体的初速度为v 0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( ) A. 运动的时间t =
2v 0
g
B
.瞬时速率v t 0 C. 水平分速度与竖直分速度大小相等
D.
位移大小等于2
0/g
2. 一个物体以v=10m/s 的初速度作平抛运动,
时物体的速度与竖直方向的夹角为(g取10m /s 2)( )
A.30° B. 45° C.60° D.90° 3. 如图所示的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A 、B 以同样大
小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A 、B 两个小球平抛运动时间之比为( )
A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9:16 4.如图所示,子弹从枪口水平射出,在子弹飞行途中有两块平行的薄纸A 、B ,A 与枪口的水平距离为s ,B 与A 的水平距离也为s ,子弹击穿A 、B 后留下弹孔M 、N ,其高度为h ,不计纸和空气阻力,求子弹初速度大小
(ABD 、 A 、C
、v 0=
s ) 四、平抛运动实验题
1、在做“研究平抛运动”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。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 )记录小球位置用的铅笔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
(2)作出平抛运动的轨迹后,为算出其初速度,实验中需测量的数据有__________和__________。其初速度的表达式为v 0=__________。 2、在做“探究平抛运动的规律”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 .秒表 C .坐标纸 D.天平 E .弹簧测力计 F.重垂线 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 .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
E .为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
3、在“探究平抛运动的规律”的实验中,某同学在建立直角坐标系时,有一处失误,假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误.
(1)观察图4-5-5可知,他的失误之处是__________________________________ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)他根据记录建立坐标系,运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其真实值相比
________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”).4、试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法.提供实验器材:弹射器(含弹丸,如图4-5-8所示) 、铁架台(带夹具) 、刻度尺.
图4-5-8
(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,在实验中应采取的方法是
____________________.
(5)计算公式:__________________.
5、根据平抛运动图像求初速度(已知起点和未知起点)。
飞机投递救灾物资。某一时刻,飞机离地45m 高,物资被水平抛出去后,落在水平距离为30m 的地方。求物资的初速度。
6、某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知
,
,
,求
。
7、在“研究平抛运动”实验中,某同学只记录了小球
运动途中的A 、B 、C 三点的位置,取A 点为坐标原点,则各点的位置坐标如图所示,当g =10 m/s2时,下列说法正确的是( )
A .小球抛出点的位置坐标是(0,0) B .小球抛出点的位置坐标是(-10,-5) C .小球平抛初速度为2m/s D .小球平抛初速度为1m/s
8、在“探究平抛运动的规律”的实验中,某同学只记录了A 、B 、C 三点,各点的坐标如图4-5-6所示,则物体运动的初速度为__________m/s,开始平抛的初始位置的坐标为__________(单位为cm) .
9、如图4-5-7所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分, 其背景是边长为5 cm的小方格,重力加速度g 取10 m/s2
. 由图可知:小球从A 点运动到B 点经历的时间________(填“小于”、 “等于”或“大于”) 从B 点运动到C 点经历的时间;照相机的闪光频率为________Hz;小球抛出时的初速度大小为________ m/s.
答案
2、解析:实验中需确定竖直方向,故选重垂线,而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸.为确定平抛抛出点,应用游标卡尺测出小球直径,斜槽末端上方小球半径处即为抛出点.故还需A 、C 、F. 为保证小球每次做平抛运动初速度相同,故A 正确;而轨道是否光滑只影响平抛初速度大小,不影响每次平抛初速度都相同,故B 错误;轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速度方向水平,故C 错误;记录的点多一些,用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时误差就小一些,故D 正确,E 错.综上可知选A 、D. 答案:ACF AD
3、解析:(1)由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处.坐标原点应建立在小球飞离斜槽口时的小球重心处,即在槽口上方r (r 为小球半径) 处. (2)由于坐标原点偏下,所以计算出的飞行时间t = 答案:(1)见解析 (2)偏大
4、解析:根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理,可知弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可求出时间,再测出水平位移可求出其平抛的初速度,即出射速度.
答案:(1)如右图所示. (2)弹射器必须水平
(3)AB 的高h 与BC 的长x (A 是弹射器开口的端点,B 点最好是用重垂线找到) (4)在C 处铺一块白纸,上面铺一块复写纸,几次弹射的落点,用一个最小的圆圈上, 圆心即是C 点(或多测几次,取平均值) (5)v 0= x
2y x
偏小,而v 0=
g t
7、解析:在竖直方向上,自开始相邻的相同时间内位移之比为
1∶3∶5„„,而图中相同 时间内相邻的两段位移之比为3∶5,故初位置竖直方向的坐标为-5 cm,对应的横坐标 为-10 cm. 由y 2-y 1=gt 得
2
t =(25-15) ×10
s=0.1 s
10
-2
-2
10×10
故v 0==1.0 m/s.
0.1答案:1.0 (-10,-5)
9解析:由于由A →B 和由B →C 水平方向位移相同,故由A →B 和由B →C 的时间相同为 12
Δt ,在竖直方向:h BC -h AB =g Δt ,代入数据解得:Δt =0.1 s.f ==10 Hz.v 0=
Δt 5×5×10
=2.5 m/s.
0.1答案:等于 10 2.5
-2