内容正文:
2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试
专题15:探究平抛运动的特点考点归纳
一、抛体运动
1.定义
以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动.
2.平抛运动
初速度沿水平方向的抛体运动.
3.平抛运动的特点
(1)初速度沿水平方向.(2)只受重力作用.
二、描绘平抛运动的轨迹
1.实验原理
用描迹法(喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹.
2.实验器材
斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、白纸、铁架台.
3.实验步骤
方法一:描迹法
(1)安装调整
①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,使其末端伸出桌面,轨道末端切线水平.
②用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近.如图所示,
(2)建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,利用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴,画出水平向右的x轴.
(3)确定小球位置
①将小球从斜槽上某一位置由静止滚下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值.
②让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.
③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.
(4)描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.
方法二:喷水法
如图所示,倒置的饮料瓶内装有水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且加上一个很细的喷嘴.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.将它描在背后的纸上,进行分析处理.
方法三:频闪照相法
数码照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.
三、数据处理
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y).
(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线.
(2)图象法:建立y x