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高中物理平抛运动的知识点详细介绍
平抛运动是高中物理的重要知识点,一般会出现在物理的
大题上,下面本人的本人将为大家带来物理平抛运动的介绍,
希望能够帮助到大家。
高中物理平抛运动的知识点
物体以一定的初速度沿水平方向抛出,如果物体仅受
重力作用,这样的运动叫做平抛运动。平抛运动是匀变速曲线
运动。
平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方
向的自由落体运动的合运动。其实,这里平抛运动,就是数学
中讲到的抛物线 ( 二次曲线 ) 中“抛物”二字的由来了。
平抛运动的公式
(1)平抛运动的位移公式
(2)平抛运动的分速度公式
平抛运动轨迹是二次函数的证明
前文中讲到了,平抛运动轨迹与是数学中讲到的抛物
线一致。下面我们来给大家做一个证明。我们知道抛物线轨迹
是二次曲线 ( 函数 y 关于自变量 x 的二次曲线 ) ,下面我们来对抛物线轨迹做一个证明,证明其也是二次函数关系。这是新课标改革新添加的内容,在大纲版中没有涉及。
前面已经提及,做平抛运动的物体,在水平与竖直两
个方向上的位移公式如下:
水平方向 x=v0t;(1)
竖直方向 y=?gt2;(2)
把 (1) 中的 t=x/v0 带入到 (2) 中,不难得到这样的结论y=gx2/(2v02)
我们可以将其写成y=kx2 的形式 ; 其中 k=g/(2V02)
显然, y 与 x 这两个位移量之间是二次线性关系,且此函数图像过原点。这个二次函数(y=ax2+bx+c) 的特点是
。
b 和
c均为零。
平抛运动的三种典型轨迹分析
(1)落到斜面上
示意图如下图所示,这种情况下,同学们要列出唯一
方程。因为根据题中限制,要求的是平抛运动轨迹与斜面直线相交。
例,等于需写出唯一方程,这种情况下
在θ 角的正切值。
N 点满足y 和x 的比
(2)垂直打到斜面上
示意图如图所示,这种情况下要从速度方程入手。题
中的垂直落到,指的是速度的问题,速度的方向与斜面所在直
线垂直。因此,满足的是在 P 点,物体的合速度方向与水平速度
方向的夹角与斜面夹角互余。
(3)距离斜面最远
示意图如下图所示,这种情况下,满足的是 B 点合速度的方向与斜面方向平行。
从 A 点到 B 点,物体的始终在偏离斜面,而从 B 点到C 点物体始终在接近斜面。因此,在 B 点时,物体距离斜面最远。此时合速度与水平方向的夹角等于斜面的夹角。
平抛运动的基本性质
平抛运动是所有运动概念和分类中考察最多的一种。
基本性质有:
平抛运动的时间仅与抛出点的竖直高度有关。
物体落地的水平位移与下落时间、水平初速度大小有
关。
平抛运动的物体在任何相等的时间内速度的增量都是
相同的。
平抛运动的物体在任意相等的时间里,物体动量的变
化量相等。
落地时间越长,速度越接近于竖直状态。
平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方
向的自由落体运动的合运动,这两个分运动各自独立,又是同
时进行,具有分运动的独立性和等时性。
平抛运动重要的结论
(1)平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与
初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。
(2)从斜面上沿水平方向抛出物体,若物体落在斜面上,物体与斜面接触时的速度方向与水平方向的夹角的正切是
斜面倾角正切的二倍。
(3)上面的这句话,还可以这么来分析 : 从斜面上水平抛出的物体,若物体落在斜面上,物体与斜面接触时速度方向、
物体与斜面接触时速度方向和斜面形成的夹角与物体抛出时的
初速度无关,只取决于斜面的倾角。
高中物理圆周运动的介绍
圆周运动的概念
质点在以某点为圆心半径为 r 的圆周上运动时,即其轨迹是圆周的运动叫圆周运动。
在运动过程中速率的大小维持不变而仅仅是方向变化,这样的圆周运动称之为匀速圆周运动。
严格来说,匀速圆周运动应该叫做匀速率圆周运动。
因为其速度并非“均匀不变”的,速度是矢量,其大小速率不
变。在圆周运动的过程中,速度大小不变,其方向时刻发生变
化。
圆周运动是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、
车轮、皮带轮等都作圆周运动。
圆周运动分为,匀速圆周运动和变速圆周运动。变速
圆周运动的代表是:竖直平面内绳或杆转动小球、竖直平面内
的圆锥摆运动等。在讲解机械振动的时候,我们研究的单摆其
实在做的就是非匀速的圆周运动 ( 往复性质 ) 。
从运动性质上来说,匀速圆周运动是变速运动(v方向时刻在变 ) ,而且是变加速运动(a 方向时刻在变 ) 。
请同学们注意,只要物体做圆周运动,那么必然受力
不平衡,必须有外力提供向心力。
描述匀速圆周运动的物理量
描述匀速圆周运动的物理量有很多,包括线速度 v、角速度ω、周期 T、频率 f 、转速 n、向心加速度 a、向心力 F 等等。
转速 n 的单位是 r/s( 转每秒 ) 或 r/min( 转每分 ) ,注意
区分 r/s 和 rad/s 。
凡是直接用皮带传动( 包括链条传动、摩擦传动) 的两个轮子,两轮边缘上各点的线速度大小相等; 凡是同一个轮轴
上( 各个轮都绕同一根轴同步转动 ) 的各点角速度相等 ( 轴上的点
除外)。
圆周运动向心力和向心加速度
向心加速度的定义 a = v^2/r;
同时也可证明 a =(2 π)^2r/T^2;
向心力的定义 F = mv^2/r;
也可表示为F=mω^2r(v是线速度,ω 是角速度)