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高中物理课件指导:平抛运动典型例题研究

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2012-09-12

三、运用匀变速直线运动特殊规律求解

平抛运动试验教学中数据处理比较复杂,重点利用了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动即匀变速直线运动的特殊规律。

例:在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长

=1.25cm,若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0=__________(用

、g表示),其值是_________。(g取9.8m/s2)

 

解析:从图中可以看出,a、b、c、d四点沿水平方向相邻两点间的距离均为2

,根据平抛规律,物体在任意两相邻间隔所用时间为T,则有:

 

由于a、b、c、d四点沿竖直方向依次相距

;平抛物体在竖直方向做自由落体运动,而且任意两个连续相等时间里的位移之差相等,

,得

,代入数据得

点拨:平抛运动在竖直方向上是自由落体运动所以符合所有匀加速直线运动的规律,如:

①任意两个连续相等时间里的位移之差相等,

;

 

②若初始位置确定在连续相等时间内的位移之比为1:3:5:7……上例中可用此规律;

③时间中点的瞬时速度为该段时间内的平均速度,如:本例中

 

例:一位同学做平抛实验时,只在纸上记下重垂线у方向,未在纸上记下斜槽末端位置,并只描出如图所示的一段平抛轨迹曲线。现在曲线上取A、B两点,用刻度尺分别量出到у的距离,AA′=x1,BB′=x2,以及AB的竖直距离h,从而可求出小球抛出的初速度V0为(    )

A.

B.

C.

D.

解析:设小球运动到A点的时间为

,下落高度为

;运动到B点的时间为

,下落高度为

则小球运动到A点时 

   ①

 

  ②

 

小球运动到B点时   

    ③

 

   ④

 

AB的竖直距离

    ⑤

 

联立①②③④⑤解得

,故选B。

 

平抛运动是较为复杂的匀变速曲线运动,有关平抛运动的命题也层出不穷,但是平抛运动在新的教材中没有较大的变化,处理问题的方法也比较固定,所以在高考中变化较小,2004年和2005年全国试卷出现的平抛运动都是与其它知识点共同考察的综合题目,只要我们掌握这些典型例题解法的基本方向,就可以解决此类问题,从而达到举一反三,触类旁通提高复习效率的目的。

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