人教版高中物理必修二知识点及重点题型梳理实验：研究平抛运动

资料来源于网络仅供免费沟通使用资料来源于网络仅供免费沟通使用认真整理人教版高中物理必修二学问点梳理重点题型〔常考学问点

〕稳固练习试验：争论平抛运动【学习目标】用试验与理论进展探究、分析，生疏平抛运动的规律；用试验方法描出平抛物体的运动轨迹；依据平抛运动的轨迹确定平抛物体的初速度；理解试验探究的意义，学会构思试验方案，组织试验器材，完成试验探究或者是验证，并会分析试验现象获得试验结论。【要点梳理】要点一、探究平抛运动规律的思路物体做平抛运动的条件是物体只受重力作用，且具有水平的初速度，即恒定的重力与初速度方向垂直，平抛运动是曲线运动。由于平抛运动的物体在水平方向不受力的作用，在竖直方向上只受到恒定的重力作用。因此可将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个直线运动。分析在这两个方向上物体的受力状况，结合初始条件，运用牛顿其次定律推想在这两个方向上物体分别做什么运动。如：在水平方向上物体不受力，应当以平抛的初速度做匀速直线运动；在竖直方向物体只受重力，且初速度为零，应当做自由落体运动。要点二、探究平抛运动规律的试验方法试验方法即应当怎样验证物体在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，现介绍两种方法——比照试验法和描迹论证法。一、比照试验法比照试验法马上平抛运动和自由落体同时进展，比照试验；将平抛运动和水平方向上的匀速运动比照试验。创设一个情景，让物体做平抛运动的同时，另一个物体以一样的初速度在水平面上做匀速直线运动，并且使两个物体运动的初始位置在同一竖直线上。假设两个物体在运动过程始终在同一条竖直线上，或者平抛运动的物体恰好和匀速直线运动的物体相遇，便可以说明平抛运动的物体在水平方向的运动和匀速直线运动一样，是匀速直线运动，否则便不是。创设一个情景，让物体做平抛运动的同时，另一个物体从同一位置做自由落体运动。假设两个物体在运动过程始终在同一条水平线上，或者平抛运动的物体恰好和自由落体运动的物体同时落地，便可以说明平抛运动的物体在竖直方向的运动和自由落体运动一样，是自由落体运动，否则便不是。二、描迹探究法由于物体在不同方向上的分运动具有同时性，只要争论物体在两个方向上的位移关系——弄清物体的运动轨迹，适当的引进时间参数，便可以由一个方向的运动推知另一个方向的运动。描出平抛物体运动的轨迹争论水平运动和竖直运动的相互关系，印证猜测是否正确。要点三、依据平抛运动的轨迹确定平抛物体的初速度试验原理认真整理平抛物体的运动，可以看作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，因而物体在任意时刻txyx=vt ①12②y=gt22②2从①和②消去t，得y gx22v20因此平抛物体的运动轨迹为一抛物线。xyy=1gtxy，再依据公式

2 2求出平抛物体的飞行时间t行时间t=2y，继而利用公式x=vtg0安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，马上小球轻放在斜槽平直局部的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就说明水平已调好。调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复试验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。O，O为坐标原点(OY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，调整卡片的位置，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，然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点，这就在白纸上登记了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从斜槽上一固定位置无初速释放，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。2O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，并在曲线上选2取A、B、C、D、E、Fxy，用公式x=v

ty=

1gt

，最终计算出v

0 2的平均值。位置x位置x/cmv0v0A认真整理BCBCDEF试验中必需保持通过斜槽末端点的切线水平，方木板必需处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。小球必需每次从斜槽上同一位置滚下，即在斜槽上固定一个挡板〔〕坐标原点〔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，球的球心在木板上的水平投影点，即端点上r〔小球半径〕处。要在斜轨上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差。【典型例题】类型一、对试验操作的考察A．电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越慢B、试验过程应先接通电源后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据得处理和减小误差，故B错误；C正确；D正确。【总结升华】对于根本试验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它。举一反三【课程：试验：争论平抛运动3】【变式1】在做“争论平抛运动”试验中应实行以下哪些措施可减小误差 〔 A．斜槽轨道必需光滑B．斜槽水平局部轨道必需水平C．每次要平衡摩擦力E.在曲线上取作计算的点离原点O【课程：试验：争论平抛运动4】【变式2】在做“争论平抛运动”的试验时，让小球屡次沿同一轨道运动，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：＿＿＿＿＿B．每次释放小球的位置必需不同C．每次必需由静止释放小球认真整理认真整理资料来源于网络仅供免费沟通使用资料来源于网络仅供免费沟通使用EF．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线类型二、对试验结果的分析例2、在争论平抛物体运动的试验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，如以下图。小方格的边长为l小球在平抛运动途中的几个位置为图中abcd所示，取 ，则小球平抛的初速度的计算式为 〔用lg是 。求小球在b点速率大小为 。【思路点拨】由方格纸上读出有关水平和竖直两个方向的运动信息，进展求解。解此题关键在于对所a1∶2∶3a00.7m/s〔2〕0.875m/s设在a点其竖直分速度的，a和b的高度差为，b和c间为 ；c与d之间为 ，则有：

y

1gt2221 y 2

v2 2 3y

2gtt2 2可得yyyygt23 2 2 1由图知yyyyl所以t所以tl……②g将②代入①v将②代入①v2gl00在竖直方向有ylgt20可解得v2gl0把 可知：0即vby yt 3l3l2g l2gl水平速度vbx水平速度vbxv2gl0v=v2v25 l/sby25gl421〕av=v2v25 l/sby25gl42举一反三【变式〔2023 合肥市期末考〕如图实线为某质点平抛运动轨迹的一局部、BC间水平距离△s1sh，△．2 1 2求〕抛出初速度v为 。0〕由抛出点到A点的时间为 类型三、争论平抛物体的运动试验的创设计及应用(1)画出测量原理图；(2)说明要测量的物理量，并导出初速度的表达式．【思路点拨】将玩具枪水平放置，子弹出膛后做平抛运动，自枪口为起点，测出一段时间内的水平距离和竖直方向的距离，依据平抛运动学问可设计出测量原理，并能推导出初速度表达式。资料来源于网络仅供免费沟通使用资料来源于网络仅供免费沟通使用认真整理h．由平抛运动规律，得xvt，0Hh

2 2．由①②解得v由①②解得vx0g2(Hh)，即为子弹初速度的表达式．举一反三【变式】做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过屡次曝光，拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如以下图(虚线为正方形格)．汽车长度为3.6m，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小m/s．高台离地面的高度为 m．(g取10m/s2)【答案】