(1)平抛运动在实际生活中的运用 例1.国家飞碟射击队进行模拟训练用如图1的装置进行.被训练的运动员在高为H=20m的塔顶.在地面上距塔的水平距离S处有一电子抛靶装置.圆形靶以速度竖直上抛.当靶被竖直上抛的同时.运动员立即用特制的手枪水平射击.子弹的速度.不计人的反应时间.抛靶装置的高度和子弹在枪膛中的运动时间.忽略空气阻力及靶的大小(g=10m/s2).求:(1)当s取值在什么范围内.无论v2为何值都不能击中靶?(2)若s=100m.v2=20m/s.请通过计算说明靶能否被击中? 解析:只要靶子在子弹的射程之外.无论靶的速度为何值.都无法击中,如果能击中.击中处一定在抛靶装置的正上方. (1) 根据平抛运动的规律:. 水平方向: ① 竖直方向: ② 要使子弹不能击中靶.则: ③ 联立上面三式.并代入数据可得: (2) 设经过时间t1击中 水平方向: ④ 竖直方向: ⑤ 靶子上升的高度: ⑥ 联立上面三式.并代入数据得:.恰好等于塔高. 所以靶恰好被击中. 反思:解决平抛运动的关键是将平抛运动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.然后从题设条件找准分解的矢量.并分解. (2)平抛运动和天体运动相结合 例2.据报道最近在太阳系外发现了首颗“宜居 行星.其质量约为地球质量的6.4倍.已知一个在地球表面质量为的人在这个行星表面的重量约为800N.地球表面处的重力加速度为.求: (1)该行星的半径与地球的半径之比约为多少? (2)若在该行星上距行星表面2M高处.以的水平初速度抛出一只小球.则小球的水平射程是多大? 解析:(1)在该行星表面处.由 由万有引力定律: 即: 代入数据解得 (2)由平抛运动运动的规律: 故 代入数据解得s=5m 反思:利用平抛运动可以求出天体的重力加速度.再利用万有引力提供重力的规律来研究天体的其他运动规律和对天体的探究.这也是2008年高考命题的方向. (3)万有引力定律的应用 例3.为了迎接太空时代的到来.美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机.就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上.另一端系住长降机.放开绳.升降机能到达地球上,人坐在升降机里.在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上.已知地球表面的重力加速g=10m/s2.地球半径为R.求: (1)某人在地球表面用体重计称得重800N.站在升降机中.当长降机以加速度a=g(g为地球表面处的重力加速度)竖直上升.在某处此人再一次用同一体重计称得视重为850N.忽略地球自转的影响.求升降机此时距地面的高度, (2)如果把绳的一端搁置在同步卫星上.地球自转的周期为T.求绳的长度至少为多长. 解析:(1)由题意可知人的质量m=80kg对人分析: ① ② ③ 得:h=3R ④ (2)h为同步卫星的高度.T为地球自转周期 . ⑤ 得 反思:万有引力定律应用的两种模型:万有引力提供重力:和万有引力提供向心力:.2008高考中可以对这两种模型进行灵活运用来研究天体的运动规律. (5)开普勒三定律中.万有引力在神舟七号飞船的应用 例5. 开普勒三定律也适用于神舟七号飞船的变轨运动. 飞船与火箭分离后进入预定轨道, 飞船在近地点开动发动机加速, 之后.飞船速度增大并转移到与地球表面相切的椭圆轨道, 飞船在远地点再次点火加速, 飞船沿半径为r的圆轨道绕地运动. 设地球半径为R.地球表面的重力加速度为g. 若不计空气阻力.试求神舟七号从近地点到远地点时间. 解析:设神舟七号飞船在椭圆轨道上运行周期为T0.在半径为r的圆轨道上运行周期为T, 依据开普勒第三定律可得 . 又 运动过程中万确引力提供向心力 . 而神舟七号飞船在椭圆轨道只运动了半个周期.即 , 再配合黄金代换式. 联立上述各式, 可解得神舟七号从近地点到远地点时间 . 反思:学以致用是学习物理的目的之 .要关注意社会热点中所波及到的物理知识.能根据题意.提取信息.描述物理情景.用学过的物理知识和物理模型灵活处理实际问题. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

在平抛运动的实验探究中:
(1)如图所示,用小锤打击弹性金属片C,金属片C把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动.观察到两球
同时
同时
落地,多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复实验,观察到两球
同时
同时
落地,这说明了小球A在竖直方向上的运动为
自由落体
自由落体
运动.
(2)如图所示,将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上
相遇
相遇
,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、B两球仍会在水平面上
相遇
相遇
,这说明平抛运动在水平方向上的分运动是
匀速
匀速
运动.

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在平抛运动的实验探究中:
(1)如图所示,用小锤打击弹性金属片C,金属片C把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动.观察到两球同时落地,多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复实验,观察到两球同时落地,这说明:
平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动
平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动


(2)如图所示,将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相遇,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、B两球仍会在水平面上相遇,这说明:
平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动
平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动
.

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以下是几位同学对平抛运动的规律的探究,请据要求回答问题.
(1)甲同学设计了如图A所示的演示实验,来研究平抛运动.两球置于同一高度,用力快速击打右侧挡板后,他观察到的现象是
两球同时落地
两球同时落地
,这说明
平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动
平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动
.
(2)乙同学设计了如图B的演示实验,来研究平抛运动.轨道1安置在轨道2的正上方,两轨道的槽口均水平,且在同一竖直线上,滑道2与光滑水平板吻接.将两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止同时释放,他观察到的现象是
球1落到光滑水平板上并击中球2
球1落到光滑水平板上并击中球2
,这说明
平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动.
平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动.
.
(3)丙同学利用频闪照相的方法,获取了做平抛运动小球的部分照片,如图C所示.图中背景是边长为5cm的小方格,A、B、C是摄下的三个小球位置,闪光的时间间隔为0.1s.小球抛出的初速度为
1.5
1.5
m/s.小球经过C点的速度为
3
5
2
3
5
2
m/s.(g取10m/s2)

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在如图甲所示的实验中,A、B两球同时落地,说明平抛运动在
竖直方向的分运动是自由落体运动
竖直方向的分运动是自由落体运动
.某同学设计了如图乙的实验:将两个相同的轨道固定在同一竖直平面内,最下端水平.把两个质量相等的小钢球,从倾斜轨道的相同位置由静止释放,轨道2与光滑水平轨道平滑相接,则他将观察到的现象是:在水平轨道上
球1击中球2
球1击中球2
,这说明平抛运动在
水平方向的分运动是匀速直线运动
水平方向的分运动是匀速直线运动
.

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实验“探究平抛运动在水平方向上的运动规律”中,得到平抛运动轨迹的实验步骤如下:

①在实验桌上安装好斜槽,调节其末端切线水平并伸出桌面外。

②在木板上固定白纸,把木板竖直固定在支架上并贴近实验桌边。

③将斜槽的末端投影到白纸上并标上O,O点即为小球做平抛运动的坐标原点。

④以O点为坐标原点,根据重锤线方向画出竖直向下的y轴,过O点作水平线为x轴。

⑤把小球从斜槽上的不同位置无初速释放,观察小球的运动轨迹。尝试用有孔卡片确定小球经过的位置,在从标纸上记录该点的位置。

⑥改变有孔卡片的位置,按上述的方法确定其他各点的位置,最后取下白纸。

⑦将白纸上的一系列点用光滑的曲线连接起来,得到小球做平抛运动的轨迹

(1)以上实验步骤中,有两个步骤是错误的,请指出是哪一步骤并说明应如何改正?

A .                ▲                                             

B.                 ▲                                                

(2)纠正以上错误外,为了能更准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:  ▲  。

A.实验中可采用较大的木球以便于记录其所经过的位置

B.记录小球位置用的有孔卡片每次必须严格地等距离下降

C.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

D.光滑的曲线连接所记录的点(位置)时,不必保证曲线经过每一个点

(3)若实验中,记录了y轴的位置,但忘了记下坐标原点,还能否根据所得的曲线确定平抛的初速度?  ▲(选填“能”或“不能”)。

(4)为了确定小球在不同时刻所通过的位置,有同学采用了如下方法:如图所示的装置,在一块平木板上固定复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹A;又将木板向后移距离x,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹B;再将木板再向后移距离x,小球再次从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,得到痕迹C。测得木板每次后移距离x ,A、B间距离y1 ,A、C间距离y2 ,已知当地的重力加速度为g,根据以上直接测量的物理量可求得小球的初速度为  ▲  。

 

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