专题3 探究平抛运动的特点&专题4 圆周运动的基本物理量-【数理报】2025-2026学年高一物理必修第二册期末复习专号升级突破大模拟（人教版）

微 专 题 数理招 A.2gh B.√2g 专题3 探究平抛运动的特点 c层 层 O湖南郑细红 解析：(1)只要保证小球每次从同一位置静 实验原理与操作 球离开斜槽后不做平抛运动， 止释放，到达斜槽末端的速度大小都相同，与实 一、实验目的 2.建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准 验所用斜槽是否光滑无关，故A错误：画轨迹时 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹； 确，导致轨迹上各点的坐标不准确， 应舍去误差较大的点，把误差小的点用平滑的曲 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线： 3.小球每次自由滚下时起始位置不完全相 线连接起来，故B错误；求平抛运动初速度时应 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度， 同，导致轨迹出现误差 读取轨迹上离原点较远的点的数据，便于减小读 二、实验思路 4.确定小球运动的位置时不准确，会导致 数产生的偶然误差的影响，故C正确。 平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。 误差. (2)坐标原点0为抛出点，由平抛运动规律 我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相 5.量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致 对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直误差。 有。=，。=g,联立解得平抛运动的初 方向和水平方向的运动特点.平抛运动可以看作 三、注意事项 速度为。=xo g,故D正确 是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的 1.斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端切线 合运动.如果这两个分运动研究清楚了，平抛运水平，将小球放在斜槽末端水平部分，若能使小 答案：(1)C(2)D 动的规律自然就清楚了 球在平直轨道上的任意位置静止，斜槽末端的切 专题考点二：实验数据处理 三、实验方案 线就水平了 例2.某同学利用如图3甲所示装置研究平 步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点 2.方木板固定：方木板必须处于竖直平面 抛运动的规律.实验时该同学使用频闪仪和照相 在如图1甲所示的实验中，用小锤击打弹性内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔 金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动：同竖直 0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如 时B球被释放，自由下落，做自由落体运动.观察 3.小球释放 图乙所示（图中未包括小球刚离开轨道的影 两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后 (1)小球每次必须从斜槽上同一位置静止像).图中的背景是放在竖直平面内的带有方格 滚下 的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每 (2)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小个方格的边长为5cm.该同学在实验中测得的 球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右小球影像的高度差已经在图乙中标出. 情 下角为宜 4.坐标原点：坐标原点不是槽口的端点，而 图1 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的 是小球出槽口时球心在木板上的投影点 力度，多次重复这个实验，记录实验现象， 5.初速度的计算：在轨迹上选取离坐标原点 步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 0较远的一些点来计算初速度， 甲 图3 在如图乙所示的装置中，斜槽M末端水平， 专题考点一：实验基本操作与注意事项 完成下列填空： 钢球从斜槽上某一高度静止滚下，从末端飞出后 例1.在“研究平抛 (1)小球运动到图乙中位置A时，其速度的 做平抛运动.在装置中有一个水平放置的可上下 运动”实验中，以小钢球 水平分量大小为】 m/s,竖直分量大小为 调节的倾斜挡板N,钢球飞出后，落到挡板上.实 离开轨道末端时球心位 m/s; 验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板 置为坐标原点0，建立水 (2)根据图乙中数据可得，当地重力加速度 上.钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸， 平与竖直坐标轴.让小球 图2 的大小为 m/s2 在白纸上留下印迹上下调节挡板N,通过多次 从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水 解析：(1)小球做平抛运动，水平方向做匀 实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.最平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时 速直线运动，因此速度的水平分量大小为。= 后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢 球心的轨迹，如图2所示.在轨迹上取一点A,读 x-0.05 取其坐标(xoy) 7=0.0ms=1.0m/s;竖直方向做自由落体 球做平抛运动的轨迹 数据处理与误差分析 (1)下列说法正确的是 运动，根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时 一、数据处理 A.实验所用斜槽应尽量光滑 速度等于该段位移的平均速度，因此小球在A点 B.画轨时应把所有描出的点用平滑的曲 速度的竖直分量大小为 根据所记录的数据，以及相邻小球时间间隔 相等的特点，分析小球在水平方向分运动的特 线连接起来 4,=86+11.0 0.05x2cm/s=1.96m/s 点.然后再按照这个办法，分析小球在竖直方向 C,求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原 (2)由竖直方向为自由落体运动可得g= 分运动的特点。 点较远的点的数据 二、误差分析 (2)根据题目所给信息，小球做平抛运动的 3+y4--当，代入数据可得g=9.7m/s 42 1.安装斜糟时，其末端切线不水平，导致小初速度大小= 答案：(1)1.02.0(2)9.7 数理报 微 专 题 专题考点一：描述圆周运动的物理量及其 关系 专题4圆周运动的基本物理量 1.匀速圆周运动的特点 O山东王爱华 (1)“变”与“不变”：描述匀速圆周运动的 (续表) 向心加速度描述线速度改变的快慢，只改变 四个物理量中，角速度、周期和转速恒定不变，线 线速度方向，不改变其大小.向心加速度的方向 (1)运动特点：两轮的转动方向 速度是变化的， 与皮带的绕行方式有关，可同 始终与运动方向垂直，方向时刻改变.所以圆周 (2)性质：匀速圆周运动中的“匀速”不同 向转动，也可反向转动 运动一定是变加速运动.向心加速度的大小a 皮带 于匀速直线运动中的“匀速”，这里的“匀速”是 (2)定量关系：由于A、B两点相 链条 2 当于皮带上的不同位置的点 =roi=w0=4m “匀速率”的意思，匀速圆周运动是变速运动， 传动 所以它们的线速度大小必然相 例3.申雪、赵 2.匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、频 同，二者角速度与其半径成反 宏博是我国著名的 率、转速的关系：”=2m T wr 2Trf 2mnr. 比，周期与其半径成正比 花样滑冰运动员，先 (门)运动特点：转动方向相反 特别提醒 后夺得了多次世界 (1)v、w、r间的关系为瞬时对应关系 齿轮 (2)定量关系：=3T 冠军，为我国的冰雪 图3 (2)讨论"，w、r三者关系时，先确保一个量 传动 运动争得了许多的荣誉.如图3所示是花样滑冰 不变，再确定另外两个量间的正、反比关系 双人滑中的一个经典动作—一双人直立旋转， 分别表示两齿轮的齿数) (3)公式v=ar适用于所有的圆周运动；关 两人单足站立，围绕同一中心旋转.在不考虑阻 例2.如图2所示为 太阳轮从动生 力的情况下，两名运动员的运动可以分别看作匀 系式T=二适用于所有具有周期性运动的 “行星减速机”的工作原 是茶 速圆周运动，关于他们的向心力与向心加速度， 理图.“行星架”为固定 情况 下列说法正确的是 ( 件，中心“太阳轮”为从 例1.如图1甲为某小区出入口采用的栅栏 A.向心力的方向保持不变 动件，其半径为R,周围 图2 道闸.如图乙所示，OP为栅栏道闸的转动杆，PQ B.向心加速度保持不变 四个“行星轮”的半径为R。,“齿圈”为主动件， 为竖杆.P为两杆的交点，Q为竖杆上的点.在道其中R,=2R®A,B,C分别是“太阳轮”“行星 C.向心加速度的方向始终与线速度的方向 闸拾起过程中，杆PQ始终保持竖直，当杆OP绕轮”和“齿圈”边缘上的点.则在该状态下 不垂直 0点从与水平方向成30°角匀速转动到60°角的 D.对于其中任意一人来说，所受的合力提 ( 供向心力，合力的方向始终指向圆心 过程中 A.A点与B点的角速度相同 解析：向心力的方向时刻指向圆心，方向时 B.A点与C点的转速相同 C.B点与C点的周期相同 刻改变，故A错误；匀速圆周运动的向心加速度 D.A点与C点的线速度大小相等 时刻指向圆心，沿半径方向，与线速度方向垂直 解析：由题意可知，A、B、C三点的线速度大 方向时刻改变，故BC错误；根据匀速圆周运动的 图1 小相等，根据v=or,结合A、B、C三点的半径大 定义可知，当合力提供向心力时，物体将做匀速 A.P点的线速度大于Q点的线速度 小关系R。>R,>R,可知A、B,C三点的角速度圆周运动，合力方向始终指向圆心，故D正确 B.P点的角速度大于Q点的角速度 关系为wc<01<w,根据转速与角速度关系w 答案：D C.P点的加速度大于Q点的加速度 =2πn,可知A、B、C三点的转速关系为ne<n4 例4.七月的哈尔滨迎来暑期旅游旺季，松 D.P、Q两点的路程相同 <n,根据周期与角速度关系T=2红，可知A、 花江畔“尔滨”音乐码头处，A、B两艘满载游客 解析：由于P、Q两点在同一杆上，而且杆运 w 的游船在江面上做匀速圆周运动，在相同的时间 动时始终保持竖直，所以在30°匀速转动到60° B、C三点的周期关系为Tc>T4>TB,故ABC错 内，它们通过的路程之比为4：3，运动方向改变 的过程中，两点都做半径相同的匀速圆周运动， 误，D正确 的角度之比为3：2，它们的向心加速度之比为 答案：D 故两点的线速度大小、角速度、加速度大小和路 专题考点三：理解向心力和向心加速度 程都相等，故D正确 A.4:3 B.3:2 由于向心力始终指向圆心，其方向与物体运 答案：D C.2:1 D.8:9 动方向始终垂直，故向心力不改变线速度的大 专题考点二：常见的三种传动方式及特点 解析：因为相同时间内它门通过的路程之比 小，只改变线速度的方向.向心力是按力的作用 传动类型 图示 结论 是4：3，运动方向改变的角度之比为3：2，根据 效果命名的，它可以是重力、弹力等各种性质的 (1)运动特点：转动方向相同 力，也可以是它们的合力，还可以是某个力的分 ÷0=9,可知它们的线速度之比为4：3，角 共轴 (2)定量关系：A点和B点转动 =mrw2=速度之比为4：3；根据3：2，可知它们的向心加 传动 的周期相同、角逸度相同，A点和 力.向心力的大小F。=ma=m上 速度之比为a。=wr=wm.故C正确， B点的线逸度与其半径成正比 答案：C