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高一物理:平抛运动规律总结

高一物理:平抛运动规律总结
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课题平抛运动规律汇总

授课时间:备课时间:

教学目标1、知道合运动、分运动的概念及合运动、分运动的等时性、独立性;

2、会用平行四边定则进行运动的合成与分解;

3、知道平抛运动的特点,并能用动力学观点分析运动轨迹;

4、掌握平抛运动的一般处理方法

重点、难点1、用动力学观点分析运动轨迹

2、会用平行四边定则进行运动的合成与分解;

3、平抛运动的一般处理方法

考点及考试要求1、能够运用运动的合成与分解解决抛体运动问题。

2、知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。

3、会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。

教学内容

平抛运动专题

(一)平抛运动的基础知识

1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。

2. 特点:

(1)平抛运动是一个同时经历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。

(2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为。

(3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度恒定,所以竖直方向上在相等的时间内相邻的位移的高度之比为…竖直方向上在相等的时间内相邻的位移之差是一个恒量。

(4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为)方向和位移方向(与水平方向之间的夹角是)是不相同的,其关系式(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。

3. 平抛运动的规律

描绘平抛运动的物理量有、、、、、、、,已知这八个物理量中的任意两个,可以求出其它六个。

运动分类加速度速度位移轨迹

分运动

方向0 直线

方向直线

合运动大小抛物线

与方向的

夹角

(二)平抛运动的常见问题及求解思路

关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆周运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。

1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度

求解一个平抛运动的水平速度的时候,我们首先想到的方法,就应该是从竖直方向上的自由落体运动中求出时间,然后,根据水平方向做匀速直线运动,求出速度。

[例1] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过的壕沟,沟面对面比A处低,摩托车的速度至少要有多大?

图1

解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间

在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为

2. 从分解速度的角度进行解题

对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。

[例2] 如图2甲所示,以9.8m/s的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是()

A. B. C. D.

图2

解析:先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度(如图2乙所示)。根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的,所以;又因为与斜面垂直、与水平面垂直,所以与间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的分解可知物体在竖直方向做自由落体运动,那么我们根据就可以求出时间了。则

所以

根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出

所以

所以答案为C。

3. 从分解位移的角度进行解题

对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”)

[例3] 在倾角为的斜面上的P点,以水平速度向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上的Q点,证明落在Q点物体速度

解析:设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是,所用时间为,则由“分解位移法”可得,竖直方向上的位移为;水平方向上的位移为。

又根据运动学的规律可得

竖直方向上,

水平方向上

则,

所以Q点的速度

[例4] 如图3所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为

和,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为多少?

图3

解析:和都是物体落在斜面上后,位移与水平方向的夹角,则运用分解位移的方法可以得到

所以有

同理

4. 从竖直方向是自由落体运动的角度出发求解

在研究平抛运动的实验中,由于实验的不规范,有许多同学作出的平抛运动的轨迹,常常不能直接找到运动的起点(这种轨迹,我们暂且叫做“残缺轨迹”),这给求平抛运动的初速度带来了很大的困难。为此,我们可以运用竖直方向是自由落体的规律来进行分析。[例5] 某一平抛的部分轨迹如图4所示,已知,,,求。

图4

解析:A与B、B与C的水平距离相等,且平抛运动的水平方向是匀速直线运动,可设A到B、B到C的时间为T,则

又竖直方向是自由落体运动,则

代入已知量,联立可得

5. 从平抛运动的轨迹入手求解问题

[例6] 从高为H的A点平抛一物体,其水平射程为,在A点正上方高为2H的B点,向同一方向平抛另一物体,其水平射程为。两物体轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一屏的顶端擦过,求屏的高度。

图5

解析:本题如果用常规的“分解运动法”比较麻烦,如果我们换一个角度,即从运动轨迹入手进行思考和分析,问题的求解会很容易,如图5所示,物体从A、B两点抛出后的运动的轨迹都是顶点在轴上的抛物线,即可设A、B两方程分别为

则把顶点坐标A(0,H)、B(0,2H)、E(2,0)、F(,0)分别代入可得方程组

这个方程组的解的纵坐标,即为屏的高。

6. 灵活分解求解平抛运动的最值问题

[例7] 如图6所示,在倾角为的斜面上以速度水平抛出一小球,该斜面足够长,则从抛出开始计时,经过多长时间小球离开斜面的距

离的达到最大,最大距离为多少?

图6

解析:将平抛运动分解为沿斜面向下和垂直斜面向上的分运动,虽然分运动比较复杂一些,但易将物体离斜面距离达到最大的物理本质凸显出来。

取沿斜面向下为轴的正方向,垂直斜面向上为轴的正方向,如图6所示,在轴上,小球做初速度为、加速度为的匀变速直线运动,所以有

当时,小球在轴上运动到最高点,即小球离开斜面的距离达到最大。

由①式可得小球离开斜面的最大距离

当时,小球在轴上运动到最高点,它所用的时间就是小球从抛出运动到离开斜面最大距离的时间。由②式可得小球运动的

时间为

7. 利用平抛运动的推论求解

推论1:任意时刻的两个分速度与合速度构成一个矢量直角三角形。

[例8] 从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球,它们的初速度大小分别为和,初速度方向相反,求经过多长时间两小球速度之间的夹角为?

图7

解析:设两小球抛出后经过时间,它们速度之间的夹角为,与竖直方向的夹角分别为和,对两小球分别构建速度矢量直

角三角形如图7所示,由图可得和

又因为,所以

由以上各式可得,解得

推论2:任意时刻的两个分位移与合位移构成一个矢量直角三角形

[例9] 宇航员站在一星球表面上的某高度处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为,若抛出时初速度增大到两倍,则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G,求该星球的质量M。

解析:设第一次抛出小球,小球的水平位移为,竖直位移为,如图8所示,构建位移矢量直角三角形有

高一物理平抛运动测试题(有答案)

3.3 平抛运动 【学业达标训练】 1.从水平匀速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是() A.从飞机上看,物体静止 B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C.从地面上看,物体做平抛运动 D.从地面上看,物体做自由落体运动 2.平抛物体的运动规律可概括为两条:第一条,水平方向做匀速直线运动;第二条,竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验,如图3-3-8所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开.两球同时落到地面,则这个实验() A.只能说明上述规律中的第一条 B.只能说明上述规律中的第二条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 3.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平射程相等,则它们抛出点离地面的高度之比为() A.1∶2 B.1∶ C.1∶4 D.4∶1 4.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L,网高h,如图3-3-9乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g),将球水平发出,则可以求出() A.发球时的水平初速度 B.发球时的竖直高度 C.球落到球台上时的速度 D.从球被发出到被接住所用的时间 5.如图3-3-10所示,AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点,求:AB间的距离及物体在空中飞行的时间. 【素能综合检测】 一、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分.每小题至少一个选项正确) 1.(2010·成都高一检测)物体以初速度v0水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是()

完整word高一物理《天体运动》单元检测卷.docx

高一物理《天体运动》单元测试卷 一、 1、我国已成功地射了“神舟 6 号” 人船,已知船在太空中运行的 道是一个,的一个焦点是地球的球心,如所示.船在运行中只受到 地球它的万有引力作用,在船从道的 A 点沿箭方向运行到 B 点的程中,以下法中正确的是() A .船的速率不 B.船的速率增大 C.船的机械能守恒D.船的机械能增加 2、把水星和金星太阳的运匀速周运.从水星与金星和太阳 在一条直上开始,若得在相同内水 星、金星的角度分θ1、θ2(均角),由此条件可 求得水星和金星() A .量之比B.太阳运的道半径之比 C.太阳运的能之比D.受到太阳的引力之比 3、若两行星的量分M 和 m,它太阳运行的道半 径分 R 和 r,它的公周期之比?() M R3MR3R2 A. m B. r 3 C. mr D.r 2 4、假地球可量均匀分布球体,已知地球表面重力加速度在两极大小 g0,赤道的大小 g;地球自周期 T,引力常量 G.地球的密度()A .B.C.D. 5、苹果落向地球,而不是地球向上运碰到苹果.下列述中正确的是() A.由苹果量小,地球的引力小,而地球量大,苹果的引力大造成的 B.由地球苹果有引力,而苹果地球没有引力造成的 C.苹果地球的作用力和地球苹果的作用力是相等的,由于地球量极大,不可能生明的加速度 D.以上法都不 1 6、离地面某一高度 h 的重力加速度是地球表面重力加速度的2 ,高度 h 是 1 地球半径的()A.2 倍 B. 2 C.4 倍 D.( 2 -1)倍

7、均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等 少数地区外的“全球通信”。一直地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地 球自转周期为 T,下面列出的是关于散客卫星中任意两颗卫星间距离s 的表达式, 其中正确的是() 4222 332233gR T C.gR T D.42 8、北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种组成,这两种卫星在轨 道正常运行时() A .同步轨道卫星运行的周期较大B.同步轨道卫星运行的线速度较大 C.同步轨道卫星运行可能飞越南京上空D.两种卫星运行速度都大于第一宇宙 速度 二、多项选择 9、列关于卫星的说法正确的是() A. 同步卫星运行速度等于7.9 km/s B. 同步卫星在赤道上空,离地面高度一定,相对地面静止 C.第一宇宙速度是地球近地卫星的环绕速度 D.第一宇宙速度与卫星的质量有关 10、2014 年 10 月 24 日凌晨 2 时,“小飞”嫦娥五号试验器在西昌卫星发射中心 发射成功,并于11 月 1 日顺利返回,成功着陆.这是中国首次实施从月球轨道 返回地球的返回飞行试验器.试验器对嫦娥五号关键技术进行了相关验证,以确 保后续的探月计划顺利进行.设想几年以后,我国宇航员随“嫦娥”号成功登月: 宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行 N 圈所用的时间为T;登月后宇航员利用随身携带的弹簧秤测出质量为m 的iPhoneN 手机所受的“重力”为 F.已知万有引力常量为G.则根据以上信息我们 可以得到() A .月球的密度B.月球的自转周期 C.飞船的质量D.月球的“第一宇宙速度” 11、由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么 A.卫星受到的万有引力增大,线速度减小 B.卫星的向心加速度增大,周期减小 C.卫星的动能、重力势能和机械能都减小 D.卫星的动能增大,重力势能减小,机械能减小 12、下列说法正确的是 ()

高一物理下册 抛体运动单元测试卷(解析版)

一、第五章抛体运动易错题培优(难) 1.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m,一小球以水平速度v飞出,欲打在第四台阶上,则v的取值范围是() A6m/s22m/s v <

件。 2.如图所示,在固定的斜面上A、B、C、D四点,AB=BC=CD。三个相同的小球分别从A、B、C三点以v1、v2、v3的水平速度抛出,不计空气阻力,它们同时落在斜面的D点,则下列判断正确的是() A.A球最后才抛出 B.C球的初速度最大 C.A球离斜面最远距离是C球的三倍 D.三个小球落在斜面上速度方向与斜面成30?斜向右下方 【答案】C 【解析】 【详解】 A.设球在竖直方向下降的距离为h,三球水平抛出后,均做平抛运动,据2 1 2 h gt =可得,球在空中飞行的时间 2h t g = 所以A球在空中飞行时间最长,三球同时落在斜面的D点,所以A球最先抛出,故A项错误; B.设球飞行的水平距离为x,三球水平抛出后,球在水平方向做匀速直线运动,则球的初速度 3 tan30 2 h x gh v t t ? === C球竖直下降的高度最小,则C球的初速度最小,故B项错误; C.将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得,球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为 sin30 v v ⊥ =?,cos30 a g ⊥ =? 当球离斜面距离最远时,球垂直于斜面的分速度为零,球距离斜面的最远距离 22 2 sin303 22cos30 v v d h a g ⊥ ⊥ ? === ? A球在竖直方向下降的距离是C球的三倍,则A球离斜面最远距离是C球的三倍,故C项正确;

高一物理 实验研究平抛运动的规律

高一物理 实验:研究平抛运动的规律 学习目标: 1.学会用实验方法描绘出平抛物体运动的轨迹。 2.能根据运动轨迹分析实验数据,求出平抛物体的初速度。 学习重点: 描绘平抛物体运动的轨迹。 学习难点: 根据运动轨迹求平抛物体的初速度。 主要内容: 一、实验原理 平抛运动是以速度v 0沿水平方向抛出后,物体只在重力作用下,加速度是重力加速度g 的匀变速曲线运动。根据运动的合成与分解的知识,可以将平抛运动看作是两个分运动的合运动:一个分运动是水平方向上的匀速直线运动,其速度就是平抛运动的初速度v 0;另一个分运动是竖直向下方向上的自由落体运动。在以抛出点0为原点的平面直角坐标系中,用铅笔试碰描迹法描绘出小球做平抛运动的轨道曲线。测出曲线上某一点的坐标(x 、y),利用y=1/2gt 2求出运动时间t ,再利用公式x=v 0t ,求出小球做平抛运动的初速度v 0=x y g 2 。 二、实验器材 斜槽,金属小球,木板(附竖直固定支架),坐标纸,图钉,刻度尺,重锤线,铅笔。 三、实验步骤 1.将斜槽放在实验桌上,其末端伸出桌面外,调节末端使其切线水平后固定。 检查斜槽末端部分是否水平的方法:若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置, 小球都不滚动,则可以认为斜槽末端水平(也可将小球放在斜槽末端,轻轻将其向两边拨动各一次,看其是否有明显的运动倾向)。精细的检查方法是用水平仪调整。

2.用图钉把坐标纸钉在木板上,让木板竖直固定,其左上方靠近槽口,用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直,整个实验装置如图所示。用重锤线把木板校准到竖直方向,使小球平抛的轨道平面与板面平行,保证在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。 3.建立直角坐标系xoy:以小球做平抛运动的起点0为坐标原点,从坐标原点0画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。 确定坐标原点o的方法是:把小球放在槽口末端处,用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o,即为坐标原点(不是槽口端点)。 4.让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下,由0点开始做平抛运动。先用眼睛粗略地估计小球在某一x值处(如z=1 cm或2 cm等)的y值,然后用铅笔尖指着这个位置,让小球从原释放处开始滚下,看是否与铅笔尖相碰,如此重复数次,较准确地确定小球通过的这个位置,并在坐标纸上记下这一点。 5.依次改变x值,用与(4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置。 6.取下坐标纸,用刻度尺过0点画出y轴和z轴[当第(3)步未进行时],将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来,这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差大的点,但必须保持曲线平滑,不允许出现凹陷处)。 7.求小球平抛的初速度v0 ①在所描绘的轨迹曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同点[不必是步骤(4)(5)中测 出的点],测出它们的坐标值。

高一物理天体运动方面练习题

物理测试 1、 两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动,周期之比为TA :TB=1:8;则轨道半径之比和运动速率之比分别为( ) A 、RA :RB=4:1 vA :vB=1:2 B、RA :RB=4:1 vA :vB=2:1 C、RA :RB=1:4 vA :vB=1:2 D、RA :RB=1:4 vA :vB=2:1 2、如图,在一个半径为R、质量为M的均匀球体中,紧贴着球的边缘挖去一个半径为R/2的球星空穴后,剩余的 阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大? 3、两个球形的行星A、B各有一个卫星a和b,卫星的圆轨迹接近各行星的表面。如果两行星质量之比为MA/MB=p,两个行星半径之比RA/RB=q,则两卫星周期之比TA/TB为______ 4、一颗人在地球卫星以初速度v发射后,可绕地球做匀速圆周运动,若使发射速度为2v,该卫星可能( ) A、绕地球做匀速圆周运动,周期变大 B、绕地球运动,轨道变为椭圆 C、不绕地球运动,轨道变为椭圆 D、挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙 5、如图,有A、B两颗行星绕同一颗恒星做圆周运动,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星相距最近,则 (1)至少经过多长时间,两行星再次相距最近? (2)至少经过多长时间,两行星相距最远? 6、已知地球的质量为M,地球的半径为R,地球的自传周期为T,地球表面的重力加速度为g,无线电信号的传播 速度为C,如果你用卫星电话通过地球卫星中的转发器发的无线电信号与对方通话,则在你讲完话后要听到对 方的回话,所需要的最短时间为( ) A、322244πT gR c ? B 、322242πT gR c ? C 、)4(43222R T gR c -?π D 、)4(23222R T gR c -?π 7、在天体演变过程中,红色巨星发生爆炸后,可以形成中子星,中子星具有极高的密度。 (1)若已知某中子星的密度为ρ,该中子星的卫星绕它作圆周运动,试求该中子星运行的最小周期。

高一物理必修2-第一章测试题

高中物理必修二抛体运动的规律测试题 1.决定平抛运动物体飞行时间的因素是( ) A .初速度 B .抛出时的高度 C .抛出时的高度和初速度 D .以上均不对 2.关于平抛运动,下列说法中正确的是 ( )(双选) A .平抛运动的轨迹是曲线,所以平抛运动是变速运动 B .平抛运动是一种匀变速曲线运动 C .平抛运动的水平射程s 仅由初速度v 0决定,v 0越大,s 越大 D .平抛运动的落地时间t 由初速度v 0决定,v 0越大,t 越大 3.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是( ) ①是变加速运动 ②是匀变速运动 ③是匀速率曲线运动 ④是两个直线运动的合运动 A .①③ B .①④ C .②③ D .②④ 4.从匀速直线行驶的火车窗口释放一石子,不计风对石子的影响,站在路边的人看到石子做( ) A .自由落体运动 B .平抛运动 C .匀速直线运动 D .匀变速直线运动 5.物体在做平抛运动中,在相等时间内,下列哪些量相等( ) ①速度的增量 ②加速度 ③位移的增量 ④位移 A .①② B .②③ C .②④ D .③④ 6.将甲、乙、丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上,已知甲和乙抛射点的高度相同,乙和丙抛 射速度相同。下列判断中正确的是( ) A. 甲和乙一定同时落地 B. 乙和丙一定同时落地 C. 甲和乙水平射程一定相同 D. 乙和丙水平射程一定相同 7.以速度v 0水平抛出一物体,当其竖直分位移与水平分位移相等时,此物体的( ) (双选) A .竖直分速度等于水平分速度 B C .运动时间为02v g D .发生的位移为g v 202 8.如图所示,以v 0=9.8m/s 的水平速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在 倾角为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 ( ) A B C .2 D s 9.一个物体以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,那么物体运动时间是( ) A .(v -v 0)/g B .(v +v 0)/g C .202v v -/g D .202v v +/g 10.在不同高度以相同的水平初速度抛出的物体,若落地点的水平位移之比为3∶1,则抛出点距地面的高度之比为( ) A .1∶1 B .2∶1 C .3∶1 D .4∶1 11.两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平射程相等,则它们抛出点离地面高度之比为( ) A .1∶2 B .1∶2 C .1∶4 D .4∶1 12.如图4所示,A 、B 是两块竖直放置的薄纸片, 子弹m 以水平初速度穿过A 后再穿过B , 在两块纸片上穿的两个洞高度差为h ,,A 、B 间距离为l,则子弹的初速度是 . 13.对平抛运动的物体,若g 已知,再给出下列哪组条件,可确定其初速度大小( ) 图4

重点高中物理天体运动知识

重点高中物理天体运动 知识 文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

“万有引力定律”习题归类例析 万有引力定律部分内容比较抽象,习题类型较多,不少学生做这部分习题有一种惧怕感,找不着切入点.实际上,只要掌握了每一类习题的解题技巧,困难就迎刃而解了.下面就本章的不同类型习题的解法作以归类分析. 一、求天体的质量(或密度) 1.根据天体表面上物体的重力近似等于物体所受的万有引力,由天体表面上的重力加速度和天体的半径求天体的质量 由mg=G得.(式中M、g、R分别表示天体的质量、天体表面的重力加速度和天体的半径.) [例1]宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落在星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点间的距离为L,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M和密度ρ. [解析]此题的关键就是要根据在星球表面物体的运动情况求出星球表面的重力加速度,再根据星球表面物体的重力等于物体受到的万有引力求出星球的质量和星球的密度. 根据平抛运动的特点得抛出物体竖直方向上的位移为 设初始平抛小球的初速度为v,则水平位移为x=vt.有○1 当以2v的速度平抛小球时,水平位移为x'=2vt.所以有② 在星球表面上物体的重力近似等于万有引力,有mg=G③ 联立以上三个方程解得 而天体的体积为,由密度公式得天体的密度为。 2.根据绕中心天体运动的卫星的运行周期和轨道半径,求中心天体的质量

卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供,利用牛顿第二定律得若已知卫星的轨道半径r和卫星的运行周期T、角速度或线速度v,可求得中心天体的质量为 [例2]下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)() A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r B.月球绕地球运行的周期T和地球的半径r C.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r [解析]解此题关键是要把式中各字母的含义弄清楚,要区分天体半径和天体圆周运动的轨道半径.已知地球绕太阳运行的周期和地球的轨道半径只能求出太阳的质量,而不能求出地球的质量,所以A项不对.已知月球绕地球运行的周期和地球的半径,不知道月球绕地球的轨道半径,所以不能求地球的质量,所以B项不对.已知月球绕地球运动的角速度和轨道半径,由可以求出中心天体地球的质量,所以C项正确.由求得地球质量为,所以D 项正确. 二、人造地球卫星的运动参量与轨道半径的关系问题 根据人造卫星的动力学关系 可得 由此可得线速度v与轨道半径的平方根成反比;角速度与轨道半径的立方的平方根成反比,周期T与轨道半径的立方的平方根成正比;加速度a与轨道半径的平方成反比.[例3两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为,则轨道半径之比和运动速率之比分别为() A. B.

高中物理平抛运动试题

高中物理平抛运动试题集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

平抛运动 ⑴平抛定义:抛出的物体只受力作用下的运动。 ⑵平抛运动性质:是加速度恒为的曲线运动。 ⑶平抛运动公式: 水平方向运动 V x = X= t= 竖直方向运动 V y = y= t= V 合= S 合 = 1.决定一个平抛运动的总时间的因素() A 抛出时的初速度 B 抛出时的竖直高度 C 抛出时的竖直高度和初速度 D 与做平抛运动物体的质量有关 2、一个物体以初速度V 0水平抛出,经时间t,其竖直方向速度大小与V 大小相等,那么t 为() A V 0/g B 2V /g C V /2g D 2 V0/g 3、关于平抛运动,下列说法正确的是() A 是匀变速运动 B 是变加速运动 C 任意两段时间的速度变化量的方向相同 D 任意相等时间内的速度变化量相等 4、物体以初速度V 水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是 ( ) A 1∶1 B 2 ∶1 C 3∶1 D4∶1

5、做平抛运动的物体:() A、速度保持不变 B、加速度保持不变 C、水平方向的速度逐渐增大 D、竖直方向的速度保持不变 6、关于物体的运动,下列说法中正确的是() A、当加速度恒定不变时,物体做直线运动 B、当初速度为零时,物体一定做直线运动 C、当初速度和加速度不在同一直线上时,物体一定做曲线运动 D、当加速度的方向与初速度方向垂直时,物体一定做圆周运动 7、下面说法中正确的是() A、曲线运动一定是变速运动 B、平抛运动是匀速运动 C、匀速圆周运动是匀速运动 D、只有变力才能使物体做曲线运动 8、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A、物体的高度和所受重力 B、物体的高度和初速度 C、物体所受的重力和初速度 D、物体所受的重力、高度和初速度 1.关于平抛运动,下列说法中正确的是 A.平抛运动是匀变速运动 B.做平抛运动的物体在任何相等时间内的速度的变化量都相等 C.可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.落地的时间和速度只与抛出点的高度有关 2.飞机以150m/s的水平速度匀速飞行,某时刻让A球落下,相隔1s 又让B球落下,不计空气阻力,在以后的运动中,关于A球与B 球的相对位置关系,正确的是 A.A 球在B球的前下方,两球间的距离保持不变 B.A 球在B球的后下方,两球间的距离逐渐增大 C.A 球在B球的正下方,两球间的距离保持不变 D.A 球在B球的正下方,两球间的距离逐渐增大

高中物理_实验:研究平抛运动教学设计学情分析教材分析课后反思

5.3 实验 研究平抛运动 实验目的: (1)用实验方法描绘出平抛物体的运动轨迹; (2)从实验轨迹求出平抛运动物体的初速度。 实验原理: 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动:一是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线,建立坐标系。 测出曲线上的某一点的坐标x 和y ,根据重力加速度g 的数值、利用公式 2 21gt y = ,求出小球飞行时间t ,再利用公式t v x 0=,求出小球的水平分速度 即为小球做平抛运动的初速度。 教学重点: 描绘平抛运动的轨迹并利用轨迹研究平抛运动的规律。 教学难点: 利用平抛运动的轨迹研究平抛运动的规律。 实验器材:斜槽,铁架台,金属小球,木板(附竖直固定支架),有孔的卡片,坐标纸, 图钉,刻度尺,重锤线,铅笔。 教学方法: 实验探究法 教学过程 【复习回顾】(引入新课) 1、什么是平抛运动? 2、如何将平抛运动进行分解? 3、平抛运动的轨迹有什么特点?(追问:到底是不是抛物线?耳听为虚,眼见为实,本节课从实验角度研究平抛运动) 【进行新课】首先考虑如何获取运动轨迹?教材提供案例: (一)描迹法: (二)喷水法:结合PPT 简介 (三)照相法:结合PPT 简介 v =

本节课采用最经典的第一套方案。实验目的和原理见上方。 首先,请同学们自学实验步骤、注意事项等。 实验步骤: 1、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,并使其末端的切线保持水平。 可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好。 2、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且靠近,然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。 3、确定坐标原点O :把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O ,O 即为坐标原点。 4.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。用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点,这就在白纸上记下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的同一位置由静止开始滑下,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 5、计算初速度:取下白纸,以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴,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。 在曲线上选取A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x 和y 。 用公式x =v 0t 和2 2 1gt y 计算出小球的初速度v 0,最后计算出v 0的平均值。并将有关数据记入表格内 实验注意事项: (1)保证斜槽末端的切线必须水平。 (2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面,并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端,应在槽口上方小球球心处 (4)小球应在同一位置无初速自由释放;释放的高度要适当,使小球以合适的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差;

高一物理平抛运动经典练习 题

高一物理平抛运动经典练习题 1、如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的 匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴 成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运 动时间之比为。 2、如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两板间距d=20cm,磁场的磁感应强度B=5T,若接入额定功率P=100W的灯,正好正常发光,且

灯泡正常发光时电阻R=100,不计发电机内阻,求: (1)等离子体的流速是多大? (2)若等离子体均为一价离子,每秒钟有多少个 什么性质的离子打在下极板上? 3、如图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强 E=1.2×105V/m,匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。求:

(1)能通过速度选择器的粒子速度多大? (2)质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d 为多少? 4、用一根长L=0.8m的轻绳,吊一质量为m=1.0g的带电小球,放在磁感应强度B=0.1T,方向如图所示的匀强磁场中,把小球拉到悬点的右端,轻绳刚好水平拉直,将小球由静止释放,小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动,当小球第一次摆到低点时,悬线的拉力恰好为零(重力加速度g取10m/s2).试问:

(1)小球带何种电荷?电量为多少? (2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球拉力多大? 58、M、N两极板相距为d,板长均为5d,两板未带电,板间有垂直纸面的匀强磁场,如图所示,一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间,为了使电子都不从板间穿出,求磁感应强度B的范围。

6、如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外,磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场,入射方向在xOy平面内,与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电荷量和质量之比。 x y O θ ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· B 7.如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率 为v0,方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力,求:

高中物理天体运动知识

“万有引力定律”习题归类例析 万有引力定律部分内容比较抽象,习题类型较多,不少学生做这部分习题有一种惧怕感,找不着切入点.实际上,只要掌握了每一类习题的解题技巧,困难就迎刃而解了.下面就本章的不同类型习题的解法作以归类分析. 一、求天体的质量(或密度) 1.根据天体表面上物体的重力近似等于物体所受的万有引力,由天体表面上的重力加速度和天体的半径求天体的质量 由mg=G 得.(式中M、g、R分别表示天体的质量、天体表面的重力加速度和天体的半径.) [例1]宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落在星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点间的距离为L,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M和密度ρ. [解析]此题的关键就是要根据在星球表面物体的运动情况求出星球表面的重力加速度,再根据星球表面物体的重力等于物体受到的万有引力求出星球的质量和星球的密度. 根据平抛运动的特点得抛出物体竖直方向上的位移为 设初始平抛小球的初速度为v,则水平位移为x=vt.有○1 当以2v的速度平抛小球时,水平位移为x'= 2vt.所以有② 在星球表面上物体的重力近似等于万有引力,有mg=G ③ 联立以上三个方程解得 而天体的体积为,由密度公式得天体的密度为。 2.根据绕中心天体运动的卫星的运行周期和轨道半径,求中心天体的质量 卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供,利用牛顿第二定律得 若已知卫星的轨道半径r和卫星的运行周期T、角速度或线速度v,可求得中心天体的质量为 [例2]下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)() A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r B.月球绕地球运行的周期T和地球的半径r C.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r [解析]解此题关键是要把式中各字母的含义弄清楚,要区分天体半径和天体圆周运动的轨道半径.已知地球绕太阳运行的周期和地球的轨道半径只能求出太阳的质量,而不能求出地球的质量,所以A项不对.已知月球绕地球运行的周期和地球的半径,不知道月球绕地球的轨道半径,所以不能求地球的质量,所以B 项不对.已知月球绕地球运动的角速度和轨道半径,由可以求出中心天体地球的质量,所以C项正确.由求得地球质量为,所以D项正确. 二、人造地球卫星的运动参量与轨道半径的关系问题 根据人造卫星的动力学关系 可得

高一物理 平抛运动及实验测试题

河北省邯郸市临漳县第一中学高一物理测试题:平抛运动及实验 【知识整合】 一、实验目的 “研究平抛物体运动”实验的实验目的是, 二、实验原理 平抛物体的运动,可以看做水平方向的运动和坚直方向的运动的合运动,因而物体在任意时刻t的坐标x和y可以用下列公式求出: x=v0t (1) y=1/2gt2 ( 2) 从(1)和(2)消去t,得因此,平抛物体的运动轨迹为一抛物线。根据抛物线上任一点的坐标(x,y),由(2)式可以求出运动的时间;代入(1)式即可求得v0,这就是做平抛运动的物体的初速度。 三、实验器材有孔的硬纸片、白纸、图钉、斜槽、方木板、重锤、 四、实验步骤 ①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,即就表明水平已调好。 ②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。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。 ③确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O,O点即为坐标原点。用铅笔记录在白纸上描绘运动轨迹: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,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置相同,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, ④计算初速度,以O点为原点先根据画出轴,再画出 轴,并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y,代入上面的公式即可求出初速度。 【重难点阐释】 1、实验中必需保证斜槽末端的切线水平,木板竖直。将小球放在斜槽末端的平直部分,如果小球在几个位置上都能保持静止,则说明该部分已基本水平.由于抛出去的小球是在一个竖直面内运动,所以木板也必须在竖直面内,且木板所在平面必须与小球运动平面平行,否则小球可能与木板发生碰撞导致失败, 2、本实验中,小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,而是球在槽口时,球的球心在木板上的水平投影点,该投影点的位置要比槽口的端点位置高一些. 3、小球每次从斜槽上同一位置滚下,否则初速度就没有定值。 【典型例题】 例1.在研究平抛物体的运动实验中,某同学在建立直角坐标系时,有一处失误,假设他 在安装实验装置和进行其他操作时准确无误

高一物理实验:研究平抛运动

实验:研究平抛运动2.18 [学习目标定位] 1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线.3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.4.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法. 实验原理 1.用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹. 2.计算平抛物体的初速度 由平抛运动的位移公式x =v 0t 和y =1 2gt 2,可得v 0=x g 2y ,把测得的某点的x 、y 两个坐标代入此式,即得平抛物体的初速度. 一、描绘平抛运动的轨迹 (一).利用斜面小槽 1.实验器材 斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台(竖直固定支架) 2. 实验步骤 (1)按图甲所示安装实验装置,使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止) (2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O ,过O 点画出竖直的y 轴和水平的x 轴. (3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法,在小球运动路线上描下若干点. (4)将白纸从木板上取下,从O 点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线,如图乙所示. 3.注意事项 (1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平). (2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直. (3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放.(为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板或标记点). (4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点. (5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜. (6)计算小球的初速度时,应选距抛出点稍远一些的点为宜,以便于测量和计算. (二).喷水法 如图所示,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹.设法将它描在其后的纸上,进行分析处理. 注意事项:(1)竖直管的作用:保持水从喷嘴中射出的速度不变,在空中形成稳定弯曲的细水柱 (2)瓶中液面不能低于竖直管的上端,否则出口速度将逐渐变小 (三).频闪照相法 数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片,将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹.如图所示. 二、计算平抛运动的初速度 计算平抛运动的初速度可以分为两种情况. 1.平抛轨迹完整.(即含有抛出点) 在轨迹上任取一点,测出该点离原点的水平位移x 及竖直位移y ,就可求出初速度v 0. 因x =v 0t ,y =1 2gt 2,故v 0=x g 2y . 2.平抛轨迹残缺(即无抛出点) 在轨迹上任取三点A 、B 、C (如图所示),使A 、B 间及B 、C 间的水平距离相等,由平抛运动的规律可知A 、B 间与B 、C 间所用时间相等,设为t ,则 Δh =h BC -h AB =gt 2 所以t = h BC -h AB g 所以初速度v 0=x t =x g h BC -h AB 例题:1.如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置图.图乙是实验后记录的数据,其中O 点为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s. 2.实验时某同学得到了如图实所示的物体运动轨迹,a 、b 、c 是轨迹上的三个点,则小球平抛运动的初速度v 0=________m/s (g=10m/s 2 ) .

高中物理 万有引力和天体运动(含答案)

万有引力和天体运动 卫星运行规律 1 【浙江省2018年下半年选考】20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船,为了测量自身质量,启动推进器,测出飞船在短时间Δt内速度的改变量为Δv,和飞船受到的推力F(其它星球对它的引力可忽略)。飞船在某次航行中,当它飞近一个孤立的星球时,飞船能以速度v,在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T的匀速圆周运动。已知星球的半径为R,引力常量用G表示。则宇宙飞船和星球的质量分别是() 【答案】D 2 在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上 端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a–x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。 1

2 已知星球M 的半径是星球N 的3倍,则( ) A .M 与N 的密度相等 B .Q 的质量是P 的3倍 C .Q 下落过程中的最大动能是P 的4倍 D .Q 下落过程中弹簧的最大压缩量是P 的4倍 【答案】AC 【解析】由a -x 图象可知,加速度沿竖直向下方向为正方向,根据牛顿第二定律有:mg -kx =ma ,变形式为:k a g x m =- ,该图象的斜率为k m -,纵轴截距为重力加速度g 。根据图象的纵轴截距可知,两星球表面的重力加速度之比0033 1 M N a g g a ==;又因为在某星球表面上的物体,所受重力和万有 引力相等,即2Mm G m g R ''=,即该星球的质量2 gR M G = ,又因为34π3M R ρ=,联立得34πg RG ρ=,故两星球的密度之比1 1 N M M N N M R g g R ρρ=?=,故A 正确;当 物体在弹簧上运动过程中,加速度为0的一瞬间,其所受弹力和重力二力 平衡,mg =kx ,即kx m g = ,结合a -x 图象可知,当物体P 和物体Q 分别处于平衡位置时,弹簧的压缩量之比001 22 P Q x x x x ==,故物体P 和物体Q 的质量之比 1 6 N P P Q Q M g m x m x g =?=,故B 错误;物体P 和物体Q 分别处于各自的平衡位置(a =0)时,它们的动能最大,根据v 2=2ax ,结合a -x 图象面 积的物理意义可知,物体P 的最大速度满足2 00001 2332 P v a x a x =???=,物体Q 的最大速度满足2002Q v a x =,则两物体的最大动能之2k 2k 4 1 Q Q Q P P P E m v E m v = = ,C 正确;物体P 和物体Q 分别在弹簧上做简谐运动,由平衡位置(a =0)可知,物体P 和Q 振动的振幅A 分别为x 0和2x 0,即物体P 所在弹簧最大压缩量为2x 0,物体Q 所在弹簧最大压缩量为4x 0,则Q 下落过程中,弹簧最大压缩量时P 物体最大压缩量的2倍,D 错误。 3 (2019?全国II 卷?14) 2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用h 表示探测器与地球表面的距离,F 表示它所受的地球引力,能够描F 随h 变化关系的图象是( )

高一物理抛体运动综合测试卷(word含答案)

一、第五章 抛体运动易错题培优(难) 1.如图所示,一小球从一半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点。O 为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R ,OB 与水平方向夹角为30°,重力加速度为g ,不计空气阻力,则小球抛出时的初速度大小为( ) A (323)6gR + B 332 gR C (13)3 gR +D 33 gR 【答案】A 【解析】 【分析】 根据题意,小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成600角,根据速度方向得到平抛运动的初速度与时间的关系,再根据水平位移与初速度及时间的关系,联立即可求得初速度。 【详解】 小球在飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,可知速度的方向与水平方向成60°角,则有 0tan60y v v = 竖直方向 y gt =v 水平方向小球做匀速直线运动,则有 0cos30R R v t += 联立解得 0(323)6 gR v += 故A 正确,BCD 错误。 故选A 。 【点睛】 解决本题的关键是掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住速度方向,结合位移关系、速度关系进行求解。 2.一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型,以水平速度v 1从O 点抛出小球,正好落

入倾角为θ的斜面上的洞中,洞口处于斜面上的P点,OP的连线正好与斜面垂直;当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是() A.小球落在P点的时间是1 tan v gθ B.Q点在P点的下方 C.v1>v2 D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是1 2 2v v 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A.以水平速度v1从O点抛出小球,正好落入倾角为θ的斜面上的洞中,此时位移垂直于斜面,由几何关系可知 111 21 1 2 tan 1 2 v t v gt gt θ== 所以 1 1 2 tan v t gθ = A错误; BC.当以水平速度v2从O点抛出小球,小球正好与斜面在Q点垂直相碰,此时速度与斜面垂直,根据几何关系可知 2 2 tan v gt θ= 即 2 2tan v t gθ = 根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍,可知Q点在P点的上方,21 t t<,水平位移21 x x >,所以 21 v v >,BC错误; D.落在P点的时间与落在Q点的时间之比是11 22 2 t v t v =,D正确。 故选D。

最新高考物理天体运动知识点梳理

最新高考物理天体运动知识点梳理 高考物理天体运动知识点 高考物理知识点 万有引力 1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)} 2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2

(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上) 3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)} 4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量} 5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r 地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3 =16.7km/s 6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径} 摩擦力 1、定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫

摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。 2、产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。 说明:三个条件缺一不可,特别要注意"相对"的理解。 3、摩擦力的方向: ①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。 ②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 说明:(1)"与相对运动方向相反"不能等同于"与运动方向相反"。 滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。 (2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。 4、摩擦力的大小:

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