[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯
描述運(yùn)動軌跡、求初速度
[實(shí)驗(yàn)原理]
利用水平方向勻速運(yùn)動x=v0t,豎直方向自由落體y= 得
測出多組x、y算出v0值,再取平均值。
[實(shí)驗(yàn)器材]
平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)器材一套,刻度尺等。
[實(shí)驗(yàn)步驟]
見教材
[例題分析]
例1、如圖所示,在研究平拋物體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格邊長L=1.25cm,若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖中的a,b,c,d。則小球平拋運(yùn)動的初速度的計(jì)算式為v0=( )(用L g 表示).其值是( )(g=9.8m/s2)
例2、房內(nèi)高處有白熾燈S,可看成點(diǎn)光源,如果在S所在位置沿著垂直于墻的方向扔出一個小球A,如圖所示,不計(jì)空氣阻力,則A在墻上的影子的運(yùn)動情況是( D )
A、加速度逐漸增大的直線運(yùn)動,
B、加速度逐漸減小的直線運(yùn)動
C、勻加速直線運(yùn)動,
D、勻速直線運(yùn)動。
例3、在“研究平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動途中的A、B、C三點(diǎn)的位置,取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示,下列說法正確的是:( B )
A、小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(0,0)
B、小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是(-10,-5)
C、小球平拋初速度為2m/s
D、小球平拋初速度為0.58m/s
2、平拋運(yùn)動規(guī)律:(從拋出點(diǎn)開始計(jì)時)21世紀(jì)教育網(wǎng)
(1)、速度規(guī)律: VX=V0
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VY=gt V與水平方向的夾角tgθ=gt/v021世紀(jì)教育網(wǎng)
(2)、位移規(guī)律: X=v0t (證明:軌跡是一條拋物線)
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Y= S與水平方向的夾角tgα=gt/2v0=
θ
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(3)、平拋運(yùn)動時間t與水平射程X21世紀(jì)教育網(wǎng)
平拋運(yùn)動時間t由高度Y決定,與初速度無關(guān);水平射程X由初速度和高度共同決定。21世紀(jì)教育網(wǎng)
(4)、平拋運(yùn)動中,任何兩時刻的速度變化量△V=g△t(方向恒定向下)21世紀(jì)教育網(wǎng)
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例題分析21世紀(jì)教育網(wǎng)
例1、一物體作平拋運(yùn)動,它在落地前1秒內(nèi)它的速度與水平方向的夾角由300變成600,①求平拋運(yùn)動的初速度;②平拋運(yùn)動的時間;③平拋運(yùn)動高度。21世紀(jì)教育網(wǎng)
小結(jié):研究和分析平拋運(yùn)動,重在對兩個分運(yùn)動規(guī)律的理解和應(yīng)用,即水平方向勻速直線運(yùn)動,豎直方向自由落體運(yùn)動規(guī)律的靈活交替運(yùn)用。21世紀(jì)教育網(wǎng)
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例2、質(zhì)點(diǎn)在斜面(傾角為θ)上以初速度V0水平拋出,落在斜面上B點(diǎn),求飛行時間t?
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拓展1:上題中求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到與斜面相距最遠(yuǎn)點(diǎn)所需時間t1?(提示:抓住當(dāng)速度與斜面平行時,質(zhì)點(diǎn)與斜面相距最遠(yuǎn)這一特點(diǎn))
拓展2:上題中求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到與斜面相距最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離H(靈活建立直角坐標(biāo)系:平行斜面與垂直斜面建立)
拓展3:若質(zhì)點(diǎn)以V0正對傾角為θ的斜面水平拋出,落在斜面上時速度與斜面垂直,求飛行時間t2?
拓展4:若質(zhì)點(diǎn)以V0正對傾角為θ的斜面水平拋出,要求質(zhì)點(diǎn)到達(dá)斜面的位移最小,求飛行時間t3?(提示:連接拋出點(diǎn)O到斜面上的某點(diǎn),其間距為位移大小,要使位移最小,只有落點(diǎn)在O1且OO1垂直于斜面即可。)
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目的要求21世紀(jì)教育網(wǎng)
學(xué)會用運(yùn)動分解的方法求解曲線運(yùn)動。21世紀(jì)教育網(wǎng)
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知識要點(diǎn)21世紀(jì)教育網(wǎng)
1、平拋運(yùn)動特點(diǎn):21世紀(jì)教育網(wǎng)
僅受重力作用,水平方向勻速直線運(yùn)動,豎直方向自由落體,是一種勻變速曲線運(yùn)動;軌跡是條拋物線。21世紀(jì)教育網(wǎng)
3、運(yùn)動的合成與分解:21世紀(jì)教育網(wǎng)
運(yùn)動的合成與分解包含了位移、加速度、速度的合成與分解。均遵循平行四邊形法則。(一般采用正交分解法處理合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系)中學(xué)階段,運(yùn)動的合成與分解是設(shè)法把曲線運(yùn)動(正交)分解成直線運(yùn)動再用直線運(yùn)動規(guī)律求解。21世紀(jì)教育網(wǎng)
常見模型: 船渡河問題;
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繩通過定滑輪拉物體運(yùn)動問題21世紀(jì)教育網(wǎng)
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例題分析21世紀(jì)教育網(wǎng)
例1、關(guān)于運(yùn)動的合成與分解,下列說法正確的是:(
BCD )21世紀(jì)教育網(wǎng)
A、兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動;21世紀(jì)教育網(wǎng)
B、兩個互成角度的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是直線運(yùn)動;21世紀(jì)教育網(wǎng)
C、兩個勻加速運(yùn)動的合運(yùn)動可能是曲線運(yùn)動;21世紀(jì)教育網(wǎng)
D兩個初速為零的勻加速直線運(yùn)動互成角度,合運(yùn)動一定是勻加速直線運(yùn)動;21世紀(jì)教育網(wǎng)
說明:本例題作為概念性判斷題,可采用特例法解決。21世紀(jì)教育網(wǎng)
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例2、河寬為d,水流速度為v1,船在靜水中速度為v2,且v1<v2,如果小船航向與河岸成θ角斜向上游,求:21世紀(jì)教育網(wǎng)
(1)它渡河需多少時間?21世紀(jì)教育網(wǎng)
(2)如果要以最短時間過河,船頭應(yīng)指向何方?此時渡河位移為多少?21世紀(jì)教育網(wǎng)
(3)如果要以最短位移渡河,船頭應(yīng)指向何方?此時渡河時間為多少?21世紀(jì)教育網(wǎng)
拓展:當(dāng)v1>v2時,討論以上三問?21世紀(jì)教育網(wǎng)
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例3、如圖在高出水面h的河岸上通過定滑輪用恒定速率v0拉繩,使船A靠岸,求當(dāng)繩與水平夾角為θ時,船速VA為多大?根據(jù)結(jié)論說明靠岸過程中,船作什么性質(zhì)運(yùn)動?21世紀(jì)教育網(wǎng)
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2、作曲線運(yùn)動的條件:21世紀(jì)教育網(wǎng)
物體所受合外力與速度方向不在同一直線上。21世紀(jì)教育網(wǎng)
中學(xué)階段實(shí)際處理的合外力與速度的關(guān)系常有以下三種情況:21世紀(jì)教育網(wǎng)
①、合外力為恒力,合外力與速度成某一角度,如在重力作用下平拋,帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場的類平拋等。21世紀(jì)教育網(wǎng)
②、合外力為變力,大小不變,僅方向變,且合外力與速度垂直,如勻速圓周運(yùn)動。21世紀(jì)教育網(wǎng)
③、一般情誤況,合外力既是變力,又與速度不垂直時,高中階段只作定性分析。21世紀(jì)教育網(wǎng)
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目的要求21世紀(jì)教育網(wǎng)
曲線運(yùn)動中質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度特點(diǎn)、運(yùn)動的合成與分解21世紀(jì)教育網(wǎng)
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知識要點(diǎn)21世紀(jì)教育網(wǎng)
1、曲線運(yùn)動的特點(diǎn):21世紀(jì)教育網(wǎng)
①、作曲線運(yùn)動的物體,速度始終在軌跡的切線方向上,因此,曲線運(yùn)動中可以肯定速度方向在變化,故曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動;21世紀(jì)教育網(wǎng)
②、曲線運(yùn)動中一定有加速度且加速度和速度不能在一條直線上,加速度方向一定指向曲線運(yùn)動凹的那一邊。21世紀(jì)教育網(wǎng)
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§4.
曲線運(yùn)動 萬有引力定律21世紀(jì)教育網(wǎng)
§4. 曲線運(yùn)動 萬有引力定律21世紀(jì)教育網(wǎng)
21. (本小題滿分14分)已知函數(shù).
(1)求的極值;
(2)若在
上恒成立,求k的取值范圍.
(3)已知,且
,求證:
.
20. (本小題滿分13分)已知定義域?yàn)閇0,1]的函數(shù)同時滿足:
①對于任意的,總有
;
②=1;
③當(dāng)時有
.
(1)求的值;
(2)求的最大值;
(3)當(dāng)對于任意,總有
成立,求實(shí)數(shù)
的取值范圍.
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