高中物理速度教案

20xx高考物理《探究做功與物體速度變化的關(guān)系》材料分析。

20xx高考物理《探究做功與物體速度變化的關(guān)系》材料分析

實驗7探究做功與物體速度變化的關(guān)系

1．實驗目的
(1)通過實驗探究合外力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系．
(2)鞏固打點計時器所打紙帶上各點速度的測量方法和用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．

2．實驗原理
(1)不是直接測量對小車做的功，而是通過改變橡皮筋條數(shù)確定對小車做的功W0、2W0、3W0….
(2)由于橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點計時器測出，也可以用其他方法測出．這樣，進行若干次測量，就得到若干組功和速度的數(shù)據(jù)．
(3)作出Wv和Wv2圖線，分析圖線，可以得知橡皮筋對小車做的功與小車獲得的速度的關(guān)系．

3．實驗器材
小車(前面帶小鉤)、長木板(兩側(cè)適當?shù)膶ΨQ位置釘兩個鐵釘)、打點計時器及紙帶、學生電源及導線(使用電火花打點計時器不用學生電源)、5～6條等長的橡皮筋、刻度尺等．
4．實驗步驟
(1)按如圖1所示將實驗儀器安裝好，同時平衡摩擦力．

圖1
(2)先用一條橡皮筋做實驗，用打點計時器和紙帶測出小車獲得的速度v1，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為W0，將這一組數(shù)據(jù)記入表格．
(3)用2條橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為2W0，測出小車獲得的速度v2，將數(shù)據(jù)記入表格．
(4)用3條、4條…橡皮筋做實驗，用同樣的方法測出功和速度，將數(shù)據(jù)記入表格．

1．數(shù)據(jù)處理
(1)測量小車的速度：
圖2
實驗獲得如圖2所示的紙帶，為探究橡皮筋做功和小車速度的關(guān)系，需要測量做功結(jié)束時小車的速度，即小車做勻速運動的速度，應在紙帶上測量的物理量是(用字母表示)：A1、A2間的距離x，小車速度的表達式是(用測量的物理量表示)v＝(T為打點計時器的打點時間間隔)．
(2)實驗數(shù)據(jù)記錄
橡皮筋
條數(shù)位移
x/m時間t/s速度
v/(m·s－1)速度的平方
v2/(m2·s－2)(3)實驗數(shù)據(jù)處理及分析：在坐標紙上畫出Wv和Wv2圖線(“W”以一條橡皮筋做的功為單位)．

圖3
(4)實驗結(jié)論：從圖象可知功與物體速度的關(guān)系：W∝v2.
2．注意事項
(1)平衡摩擦力：本實驗中為排除摩擦力的影響，讓橡皮筋做的功成為合外力做的功，可采用將木板一端墊高的方法，使重力沿斜面方向的分力與摩擦力相平衡，就能消除摩擦力的影響．若不掛橡皮筋時，輕推一下小車，觀察到打點計時器打出的紙帶上點跡均勻，則說明已平衡掉摩擦力．
(2)測小車速度時，紙帶上的點應選均勻部分，因為這一段是橡皮筋對小車做功結(jié)束時的情形．
(3)橡皮筋的規(guī)格應一樣，橡皮筋對小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位即可，不必計算出具體數(shù)值，用2條、3條…橡皮筋進行第2次、第3次…實驗時，每次實驗時橡皮筋伸長的長度都應保持一致．
(4)小車質(zhì)量應大一些，使紙帶上打的點多一些．
3．誤差分析
(1)誤差的主要來源是橡皮筋的長度、粗細不一致，使橡皮筋做功W與橡皮筋條數(shù)不成正比．
(2)沒有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力時傾角過大也會造成誤差．
(3)利用打上點的紙帶計算小車速度時，測量不準確會帶來誤差．

1．[實驗原理與實驗操作]如圖4所示，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中，下列說法正確的是()

圖4
A．為減小實驗誤差，長木板應水平放置
B．實驗中需要算出橡皮筋做功的具體數(shù)值
C．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
D．小車在橡皮筋拉力作用下做勻加速直線運動，當橡皮筋恢復原長后，小車做勻速運動
C[為使橡皮筋做的功作為合力的功，必須平衡摩擦力，故A錯；本實驗用W的整數(shù)倍來進行研究，故B錯，C正確；橡皮筋的力是變力，小車在橡皮筋拉力作用下做的不是勻加速直線運動，故D錯．]
2．[實驗數(shù)據(jù)處理與誤差分析]某同學在實驗室用如圖5甲所示的裝置來研究有關(guān)做功的問題．

圖5
(1)如圖甲所示，在保持M7m條件下，可以認為繩對小車的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，在控制小車質(zhì)量不變的情況下進行實驗．在實驗中，該同學先接通打點計時器的電源，再放開紙帶，已知交流電的頻率為50Hz.圖乙是在m＝100g、M＝1kg情況下打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為過程中3個相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點之間有4個點沒有標出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖乙所示，則打B點時小車的動能Ek＝________J，從開始運動到打B點時，繩的拉力對小車做的功W＝________J．(保留2位有效數(shù)字，g取9.8m/s2)
(2)在第(1)問中，繩的拉力對小車做的功W大于小車獲得的動能Ek，請你舉出導致這一結(jié)果的主要原因：_________________________________________
________________.(寫出一種即可)
【解析】(1)小車拖動紙帶做勻加速直線運動，B為AC的中間時刻，由勻變速直線運動的規(guī)律可得vB＝AC＝，其中xAC＝OC－OA＝19.95cm，T＝5×0.02s＝0.1s，代入可求得vB＝0.9975m/s，所以在B點小車的動能Ek＝Mv≈0.50J．繩的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，所以繩的拉力對小車做的功W＝mgxOB≈0.51J.(2)若摩擦力沒有完全抵消，小車所受合外力的功還應包含摩擦力做的負功，故拉力的功大于動能的增量；若砂與砂桶的重力不滿足“遠小于小車的重力”的條件，則砂和砂桶的重力大于繩的拉力，若把砂和砂桶的重力近似為拉力，導致拉力做的功大于動能增量．
【答案】(1)0.500.51(2)摩擦沒有完全抵消；砂與砂桶的重力大于繩的拉力(寫出一種即可)

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20xx高考物理《功功率》材料分析

一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責，作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編幫大家編輯的《20xx高考物理《功功率》材料分析》，僅供參考，歡迎大家閱讀。

20xx高考物理《功功率》材料分析

第1節(jié)功功率

[浙江考試標準]

知識內(nèi)容考試要求命題規(guī)律必考加試追尋守恒量—能量b1．功和功率的計算；

2．對動能定理、機械能守恒定律、功能關(guān)系的理解；

3．與牛頓第二定律相結(jié)合考查運動情況和功能關(guān)系.功、功率cc重力勢能cc彈性勢能bb動能和動能定理dd機械能守恒定律dd能量守恒定律與能源cd實驗探究做功與物體速度變化的關(guān)系√實驗驗證機械能守恒定律√考點一|追尋守恒量——能量、功

1．追求守恒量——能量

(1)物體由于運動而具有的能量叫作動能；在直線上同一個物體運動速度越快，其動能越大．

(2)向上拋出去一個物體，在物體上升過程中，它的動能在減小，重力勢能在增加；當物體到最高點時，重力勢能有最大值，動能有最小值；當物體開始下降后，重力勢能將轉(zhuǎn)化成動能．如果不考慮空氣阻力，整個過程中，物體的機械能將保持不變(又說守恒)．2．功

(1)定義：一個物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生了一段位移，就說這個力對物體做了功．

(2)必要因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移．

(3)物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度．

(4)計算公式

①當恒力F的方向與位移l的方向一致時，力對物體所做的功為W＝Fl.

②當恒力F的方向與位移l的方向成某一夾角α時，力F對物體所做的功為W＝Flcos_α，即力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦值這三者的乘積．

3．功的正負

(1)當0≤α＜時，W0，力對物體做正功．

(2)當α≤π時，W0，力對物體做負功，或者說物體克服這個力做了功．

(3)當α＝時，W＝0，力對物體不做功．

(20xx·浙江10月學考)快艇在運動中受到的阻力與速度平方成正比(即Ff＝kv2)．若油箱中有20L燃油，當快艇以10m/s勻速行駛時，還能行駛40km，假設(shè)快艇發(fā)動機的效率保持不變，則快艇以20m/s勻速行駛時，還能行駛()

A．80kmB．40kmC．10kmD．5km

C[快艇以v1＝10m/s勻速行駛時s1＝40km，F(xiàn)1＝Ff1＝kv，且W＝F1s1；同理快艇以v2＝20m/s勻速行駛時，F(xiàn)2＝Ff2＝kv，且W＝F2s2，可知s2＝10km.故選C.]

1．判斷力做功正負的三種方法

(1)若物體做直線運動，則依據(jù)力與位移的夾角來判斷．

(2)若物體做曲線運動，則依據(jù)F與v的方向夾角來判斷．當0°≤α90°時，力對物體做正功；當90°α≤180°時，力對物體做負功；當α＝90°時，力對物體不做功．

(3)根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對物體做功．此法常用于判斷兩個相聯(lián)系的物體之間的相互作用力做功的情況．

2．正功和負功的意義

功的正負只表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功，不表示大小和方向．在力的方向上物體發(fā)生位移，稱該力為“動力”；在力的反方向上物體發(fā)生位移，稱該力為“阻力”，“動力”和“阻力”是效果力．

3．功的計算

(1)單個恒力做功

直接用公式W＝Flcosα計算．

(2)多個恒力同時作用的總功

①先求物體所受的合外力，再根據(jù)公式W合＝F合·lcosα求合外力的功．

②先根據(jù)W＝Flcosα求每個分力做的功W1、W2…Wn，再根據(jù)W合＝W1＋W2＋…＋Wn求合力的功．

1．如圖511甲為一女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓，如圖乙為一男士站立在履帶式自動扶梯上正在勻速上樓．下列關(guān)于兩人受到的力做功判斷正確的是()

甲乙

圖511

A．甲圖中支持力對人做正功

B．乙圖中支持力對人做正功

C．甲圖中摩擦力對人做負功

D．乙圖中摩擦力對人做負功

A[女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓，支持力與重力平衡，不受摩擦力作用，甲圖中支持力對人做正功，選項A正確，C錯誤．男士站立在履帶式自動扶梯上正在勻速上樓，支持力與位移方向垂直，支持力不做功，摩擦力對人做正功，選項B、D錯誤．]

2．(20xx·慈溪市調(diào)研)如圖512所示的a、b、c、d中，質(zhì)量為M的物體甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下使物體甲在水平方向移動相同的位移．μ表示物體甲與水平面間的動摩擦因數(shù)，乙是隨物體甲一起運動的小物塊，比較物體甲移動的過程中力F對甲所做的功的大小()

a．μ＝0b．μ≠0c．μ≠0d．μ＝0

圖512

A．Wa最小B．Wd最大

C．WaWcD．四種情況一樣大

D[依據(jù)功的定義式W＝Flcosθ，在本題的四種情況下，F(xiàn)、l、θ均相同，這樣四種情況下力F所做的功一樣大，故選項D正確．]

3．(加試要求)起重機以1m/s2的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開始勻加速向上提升，g取10m/s2，則在1s內(nèi)起重機對貨物做的功是()

A．500JB．4500JC．5000JD．5500J

D[貨物的加速度向上，由牛頓第二定律有：F－mg＝ma，起重機的拉力F＝mg＋ma＝11000N.貨物的位移是l＝at2＝0.5m，做功為W＝Fl＝5500J，故D正確．]

4．(20xx·建德學考模擬)運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，將運動員和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是()

A．阻力始終對系統(tǒng)做負功

B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下

C．合外力始終對系統(tǒng)做正功

D．任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等

A[在這兩個過程中，阻力始終對系統(tǒng)做負功，選項A正確；加速下降時，系統(tǒng)受到的合外力向下，合外力對系統(tǒng)做正功，減速運動時，系統(tǒng)受到的合外力向上，合外力對系統(tǒng)做負功，選項B、C錯誤；在任意相等時間內(nèi)，系統(tǒng)下降的高度可能不相等，故重力做功可能不相等，選項D錯誤．]

考點二|功率的理解與計算

1．定義：功與完成這些功所用時間的比值．

2．物理意義：描述力對物體做功的快慢．

3．公式：

(1)P＝，P為時間t內(nèi)的物體做功的快慢．

(2)P＝Fv

①v為平均速度，則P為平均功率．

②v為瞬時速度，則P為瞬時功率．

4．對公式P＝Fv的幾點認識：(加試要求)

(1)公式P＝Fv適用于力F的方向與速度v的方向在一條直線的情況．

(2)功率是標量，只有大小，沒有方向；只有正值，沒有負值．

(3)當力F的速度v不在同一直線上時，可以將力F分解或者將速度v分解．

1．功率的計算方法

平均功率利用＝.利用＝F，其中為物體運動的平均速度.瞬時功率利用公式P＝Fv，其中v為t時刻的瞬時速度.2.求功率時應注意的問題

明確所求功率是平均功率還是瞬時功率，對應于某一過程的功率為平均功率，對應于某一時刻的功率為瞬時功率．

1．(20xx·樂清模擬)一個成年人以正常的速度騎自行車，受到的阻力為總重力的0.02倍，則成年人騎自行車行駛時的功率最接近于()

A．1WB．10WC．100WD．1000W

C[設(shè)人和車的總質(zhì)量為100kg，勻速行駛時的速率為5m/s，勻速行駛時的牽引力與阻力大小相等F＝0.02mg＝20N，則人騎自行車行駛時的功率為P＝Fv＝100W，故C正確．]

2．關(guān)于功率，以下說法中正確的是()

A．據(jù)P＝可知，機器做功越多，其功率就越大

B．據(jù)P＝Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比

C．據(jù)P＝可知，只要知道時間t內(nèi)機器所做的功，就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率

D．根據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動機功率一定時，交通工具的牽引力與運動速度成反比

D[由功率公式P＝可知，在相同時間內(nèi)，做功多的機器，功率一定大，A錯誤；根據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動機功率一定時，交通工具的牽引力與速度成反比，故B錯誤，D正確；利用公式P＝求的是對應t時間內(nèi)的平均功率，不能求瞬時功率，C錯誤．]

3．(20xx·杭州市聯(lián)考)一起重機將質(zhì)量為m的貨物由靜止開始以加速度a勻加速提升，在t時間內(nèi)上升h高度，設(shè)在t時間內(nèi)起重機對貨物的拉力做功為W，在時間t末拉力的瞬時功率為P，則()

A．W＝mahB．W＝mgh

C．P＝mgatD．P＝m(g＋a)at

D[對貨物受力分析，由牛頓第二定律得，F(xiàn)－mg＝ma，起重機對貨物的拉力為F＝m(g＋a)，根據(jù)恒力功的公式可得，W＝m(g＋a)h，A、B選項錯誤；在時間t末，貨物的速度為v＝at，根據(jù)瞬時功率的表達式可得，P＝m(g＋a)at，C選項錯誤，D選項正確．]

4.(加試要求)如圖513所示，質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出，恰好垂直打在傾角為θ的斜面上(不計空氣阻力)，則球落在斜面上時重力的瞬時功率為()

圖513

A．mgv0tanθB.

C.D．mgv0cosθ

B[設(shè)小球從平拋后到斜面的運動時間為t，由于小球垂直打在斜面上，則有tanθ＝，又此時重力做功的瞬時功率P＝mg·gt，可得：P＝.選項B正確．]

20xx高三物理《探究求合力的方法》高考材料分析

20xx高三物理《探究求合力的方法》高考材料分析

1．實驗原理
互成角度的兩個力F1、F2與另外一個力F′產(chǎn)生相同的效果，看F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F與F′在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相等．
2．實驗器材
木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細繩、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺．
3．實驗步驟
(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上．
(2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O.如實驗原理圖所示．
(3)用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩個細繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.
(4)只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)F′和細繩的方向．
(5)比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．

1．正確使用彈簧測力計
(1)將兩只彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉過程中，讀數(shù)相同，可選；若不同，應另換或調(diào)校，直至相同為止．
(2)使用時，讀數(shù)應盡量大些，但不能超出范圍．
(3)被測力的方向應與軸線方向一致．
(4)讀數(shù)時應正對、平視刻度．
2．注意事項
(1)位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同．
(2)角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°為宜．
(3)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應盡量大一些．細繩套應適當長一些，便于確定力的方向．
(4)統(tǒng)一標準：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標度要相同，并且要恰當選定標度，使力的圖示稍大一些．
3．誤差分析
(1)誤差來源：除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等．
(2)減小誤差的辦法：
①實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度盤，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄．
②作圖時使用刻度尺，并借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要平行．

1．[實驗原理及實驗操作]“探究求合力的方法”的實驗原理是等效原理，其等效性是指()
A．使彈簧測力計在兩種情況下發(fā)生相同的形變
B．使兩分力與合力滿足平行四邊形定則
C．使兩次橡皮條伸長的長度相等
D．使兩次橡皮條與兩繩套的結(jié)點都與O點重合
D[在“探究求合力的方法”的實驗中，兩次拉伸橡皮條時，伸長的長度及伸長的方向均相同，兩分力與合力的作用效果才相同，才具有等效替代關(guān)系，因此選項C錯誤，D正確；實驗過程中，彈簧測力計的拉力的大小和方向是可以不同的，選項A錯誤；合力與分力之間滿足平行四邊形定則是客觀規(guī)律，故選項B錯誤．]
2．[數(shù)據(jù)處理]“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖1甲所示．

圖1
(1)某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖甲所示．其中，細繩CO對O點的拉力大小為________N；
(2)請將圖甲中細繩CO和BO對O點兩拉力的合力F合畫在圖乙上．由圖求出合力的大小F合＝________N．(保留兩位有效數(shù)字)
【解析】(1)由圖甲可讀出CO對O點的拉力大小為2.60N.(2)在圖乙上的畫圖如圖所示，結(jié)合作圖可求得合力大小為5.1N.
【答案】(1)2.60(2)5.1

探究功與物體速度變化的關(guān)系

古人云，工欲善其事，必先利其器。作為高中教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓上課時的教學氛圍非?；钴S，有效的提高課堂的教學效率。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“探究功與物體速度變化的關(guān)系”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

【學習目標】

1．知識與技能：通過本節(jié)課的學習，學會探究功與物體速度變化關(guān)系的方法。

2．過程與方法：通過本節(jié)課的學習，學會通過建立坐標系、描點、連線尋找一些量之間的變化關(guān)系。

3．情感、態(tài)度與價值觀：通過本節(jié)課的學習，感受探究過程中避繁就簡的方法選擇，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。

【重點】探究思路功與速度變化的關(guān)系

【難點】圖像法尋求功與速度變化的關(guān)系

【課前復習】前面學習了兩種功能關(guān)系:

①重力做功引起重力勢能的變化，并且確立了重力勢能的表達式。

②彈簧彈力做功引起彈性勢能的變化，并且確立了彈性勢能的表達式。

本節(jié)我們研究另一種功能關(guān)系即合力做功與動能的關(guān)系。

【--】

一、新課引入

問題一：動能的定義是什么？與什么物理量有關(guān)？

（引導學生回答：物體由于運動而具有的能量叫做動能；速度、質(zhì)量）

問題二：什么是合力的功？如何求合力的功？

（引導學生回答：物體所受合力做的功叫合力的功；若恒力做功用公式,若變力則不容易求）

問題三：探究合力的功與速度變化的關(guān)系，需要測量哪些物理量？采用什么實驗方法和器材？

（引導學生回答：需要測量速度、合力的功；測速度可用打點計時器。研究物理量之間的關(guān)系可以用半定量的方法，不需要測出具體值。同時引導學生思考，如何改變合力的功）

二、新課學習

1．學生閱讀教材P17-18頁，明確以下幾個問題。

(1)小車運動過程中受幾個力？為使橡皮筋的拉力充當合力，其他力應怎樣處理？

（重力、支持力、摩擦力、橡皮條的彈力；將其他力平衡掉。引導學生思考平衡摩擦力的方法）

(2)實驗中，是什么力對小車做功？小車做什么性質(zhì)的運動？初速度是多少，末速度如何求？

（引導學生回答：橡皮條的彈力做功；現(xiàn)時加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速運動；初速設(shè)為零，末速可通過處理紙帶求得）

(3)如何處理實驗數(shù)據(jù)，得到合力的功與速度變化的關(guān)系？

（引導學生回答：用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，通過圖像可以直觀的看出物理量之間的關(guān)系）

2．探究過程

(1)學生合作按教材17頁圖5．6-1所示將器材連接好。

(2)先用一條橡皮筋做實驗，用打點計時器和紙帶測出小車的速度，設(shè)此時橡皮筋對小車做的功為，記入表格。

(3)用兩條橡皮筋做實驗，實驗中橡皮筋拉伸的長度與第一次相同，這樣橡皮筋對小車做的功為，測出小車的速度，記入表格。

(4)用三條、四條……橡皮筋做實驗，用同樣的方法測出功和速度，記入表格。

(5)建立直角坐標系，用縱坐標表示力對物體做的功，用橫坐標表示物體的速度或速度的平方，描點、連線，得出結(jié)論。

3．注意事項：根據(jù)實驗過程思考。

(1)如何平衡摩擦力，平衡到什么程度，如何驗證？

（讓木板有一個微小的傾角；使重力沿斜面向下的分力等于阻力；輕推小車使之勻速運動。）

(2)如何做到每根橡皮條的功都相等？

（使橡皮條完全相同，且伸長量也一樣。）

(3)思考紙帶上打點的分布情況，如何計算末速度？

（打點之間的距離先增大后不變，通過不變的點間距求末速度。）

(4)如何通過圖像處理數(shù)據(jù)？

（將圖像做成直線，有利于判斷物理量間的關(guān)系）

4．典型例題：

例1如圖所示，小車的運動情況可描述為、之間為_______運動，、之間為_______運動。

例2小車質(zhì)量，使用橡皮筋1～6根，每次實驗增加一根，實驗中、、的數(shù)據(jù)已填在表格中，試作出圖像。

0

0

0

1.00

0.80

0.64

2.00

1.10

1.21

3.00

1.28

1.64

4.00

1.53

2.34

5.00

1.76

3.10

6.00

1.89

3.57

【--說明】

探究性實驗是以獲取物理新知識為目的的教學方式，所以安排在學習新知識之前，這樣就比驗證性實驗的難度要大，其中難就難在要確立哪些物理量之間的關(guān)系上。學生需要在類比、推理的前提下，確立自己研究的課題和方法。

首先在老師所設(shè)置問題的引導下，逐步展現(xiàn)問題并思考實驗的大體方案。然后根據(jù)方案設(shè)計實驗步驟，并分析步驟中的注意事項，尤其是處理數(shù)據(jù)的方法，圖像法使物理量之間的關(guān)系直觀，好判斷。

20xx高考物理《平拋運動》材料分析

20xx高考物理《平拋運動》材料分析

第2節(jié)平拋運動
考點一|平拋運動的基本規(guī)律

1．性質(zhì)
加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動，運動軌跡是拋物線．
2．基本規(guī)律
以拋出點為原點，水平方向(初速度v0方向)為x軸，豎直向下方向為y軸，建立平面直角坐標系，則：
(1)水平方向：做勻速直線運動，速度vx＝v0，位移x＝v0t.
(2)豎直方向：做自由落體運動，速度vy＝gt，位移y＝gt2.
(3)合速度：v＝，方向與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝＝.
(4)合位移：x＝，方向與水平方向的夾角為α，tanα＝＝.
3．對規(guī)律的理解(加試要求)
(1)飛行時間：由t＝知，時間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)．
(2)水平射程：x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素無關(guān)．
(3)落地速度：vt＝＝，以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角，有tanθ＝＝，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)．

(20xx·浙江4月學考)某卡車在公路上與路旁障礙物相撞．處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個小的金屬物體，經(jīng)判斷，它是相撞瞬間車頂上一個松脫的零件被拋出而陷在泥里的．為了判斷卡車是否超速．需要測量的量是()
A．車的長度，車的重量
B．車的高度，車的重量
C．車的長度，零件脫落點與陷落點的水平距離
D．車的高度，零件脫落點與陷落點的水平距離
D[根據(jù)題意和實際情景分析，零件在卡車撞停時，由于慣性向前飛出，不計空氣阻力，視為做平拋運動，測出水平位移和高度，由h＝gt2，x＝v0t，得v0＝x，故D正確．]
(20xx·浙江10月學考)如圖421甲所示，飼養(yǎng)員對著長l＝1.0m的水平細長管的一端吹氣，將位于吹氣端口的質(zhì)量m＝0.02kg的注射器射到動物身上．注射器飛離長管末端的速度大小v＝20m/s.可視為質(zhì)點的注射器在長管內(nèi)做勻變速直線運動，離開長管后做平拋運動，如圖乙所示．若動物與長管末端的水平距離x＝4.0m，求注射器下降的高度h.

圖421
【解析】由平拋運動規(guī)律有x＝vt得t＝＝0.2s由h＝gt2得h＝0.2m.【答案】0.2m

1．兩個重要推論
(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任一時刻的瞬間速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖422中A點和B點所示．

圖422
(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任意時刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為α，位移方向與水平方向的夾角為θ，則tanα＝2tanθ.
2．平拋運動的求解方略——運動分解
(1)→→→
(2)時間相等是聯(lián)系兩個分運動的橋梁．
(3)注意速度、位移的合成與分解．

1．關(guān)于做平拋運動的物體，說法正確的是()
A．速度始終不變
B．加速度始終不變
C．受力始終與運動方向垂直
D．受力始終與運動方向平行
B[物體做平拋運動的條件是物體只受重力作用，且初速度沿水平方向，故物體的加速度始終不變，大小為g，B正確；物體的平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，其合運動是曲線運動，速度的大小和方向時刻變化，A錯誤；運動過程中，物體所受的力與運動方向既不垂直也不平行，C、D錯誤．]
2．(20xx·嘉興高三檢測)關(guān)于從同一高度以不同初速度水平拋出的物體，比較它們落到水平地面上的時間(不計空氣阻力)，以下說法正確的是()
A．速度大的時間長
B．速度小的時間長
C．一樣長
D．質(zhì)量大的時間長
C[水平拋出的物體做平拋運動，由y＝gt2得t＝，其下落的時間由下落的高度決定，從同一高度以不同初速度水平拋出的物體，落到水平地面上的時間相同，A、B、D錯誤，C正確．]
3．(20xx·浙江10月學考)一水平固定的水管，水從管口以不變的速度源源不斷地噴出，水管距地面高h＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距離x＝1.2m，不計空氣及摩擦阻力，水從管口噴出的初速度大小是()
A．1.2m/sB．2.0m/s
C．3.0m/sD．4.0m/s
B[水從管口噴出后做平拋運動，此時運動時間由豎直方向上的h決定，根據(jù)h＝gt2得t＝＝0.6s，水平方向做勻速直線運動，由x＝v0t得初速度v0＝2.0m/s，B選項正確．]
4．如圖423所示，滑板運動員以速度v0從離地高度為h的平臺末端水平飛出，落在水平地面上．忽略空氣阻力，運動員和滑板可視為質(zhì)點，下列表述正確的是()

圖423
A．v0越大，運動員在空中運動時間越長
B．v0越大，運動員落地瞬間速度越大
C．運動員落地瞬間速度方向與高度h無關(guān)
D．運動員落地位置與v0大小無關(guān)
B[運動員在豎直方向上做自由落體運動，運動員做平拋運動的時間t＝，只與高度有關(guān)，與速度無關(guān)，A項錯誤；運動員的末速度是由初速度和豎直方向上的速度合成的，合速度v＝，初速度越大，合速度越大，B項正確；物體在豎直方向上的速度vy＝，高度越高，落地時豎直方向上的速度越大，故合速度方向與高度h有關(guān)，C項錯誤；運動員在水平方向上做勻速直線運動，落地的水平位移x＝v0t＝v0，故落地的位置與初速度有關(guān)，D項錯誤．]
5．(加試要求)(多選)如圖424所示，從某高度處水平拋出一小球，經(jīng)過時間t到達地面時，速度與水平方向的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g.下列說法正確的是()

圖424
A．小球水平拋出時的初速度大小
B．小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為
C．若小球初速度增大，則平拋運動的時間變長
D．若小球初速度增大，則θ減小
AD[由tanθ＝可得小球平拋的初速度大小v0＝，A正確；由tanα＝＝＝＝tanθ可知，α≠，B錯誤；小球平拋運動的時間t＝，與小球初速度無關(guān)，C錯誤；由tanθ＝可知，v0越大，θ越小，D正確．]考點二|與斜面有關(guān)的平拋運動問題

1．從斜面上平拋(如圖425)

圖425
已知位移方向，方法：分解位移
x＝v0t
y＝gt2
tanθ＝
可求得t＝
2．對著斜面平拋(如圖426)

圖426
已知速度的大小或方向，方法：分解速度
vx＝v0
vy＝gt
tanθ＝＝
可求得t＝

物體從斜面平拋又落在斜面上問題的五條規(guī)律
1．物體的豎直位移與水平位移之比是同一個常數(shù)，這個常數(shù)等于斜面傾角的正切值；
2．物體的運動時間與初速度成正比；
3．物體落在斜面上，位移方向相同，都沿斜面方向；
4．物體落在斜面上時的速度方向平行；
5．當物體的速度方向與斜面平行時，物體離斜面的距離最遠．

1．如圖427所示，以10m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為θ＝30°的斜面上，g取10m/s2，這段飛行所用的時間為()

圖427
A.sB.sC.sD．2s
C[
如圖所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和豎直方向的分速度vy，則有＝cot30°，又vy＝gt將數(shù)值代入以上兩式得t＝s．故選C.]
2.如圖428所示，在足夠長的斜面上的A點，以水平速度v0拋出一個小球，不計空氣阻力，它落到斜面上所用的時間為t1；若將此球改用2v0拋出，落到斜面上所用時間為t2，則t1與t2之比為()

圖428
A．1∶1B．1∶2
C．1∶3D．1∶4
B[因小球落在斜面上，所以兩次位移與水平方向的夾角相等，由平拋運動規(guī)律知tanθ＝＝，所以＝.故選B.]
3．(20xx·臺州模擬)如圖429所示，位于同一高度的小球A、B分別以v1和v2的速度水平拋出，都落在了傾角為30°的斜面上的C點，小球B恰好垂直打到斜面上，則v1、v2之比為()

圖429
A．1∶1B．2∶1
C．3∶2D．2∶3
C[小球A、B從同一高度平拋，到斜面上的C點經(jīng)歷的時間相等，設(shè)為t，由題意可得：tan30°＝，tan30°＝，解得：v1∶v2＝3∶2，C正確．]
4．(加試要求)如圖4210所示，兩個相對的斜面，傾角分別為α＝37°和β＝53°.在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上．若不計空氣阻力，則a、b兩個小球的運動時間之比為()

圖4210
A．1∶1B．4∶3
C．16∶9D．9∶16
D[對a有＝tanα，得ta＝①
對b有＝tanβ，得tb＝②
將數(shù)值代入①②得ta∶tb＝9∶16.故選D.]
5．(加試要求)如圖4211所示，一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3s落到斜坡上的A點．已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角θ＝37°，運動員的質(zhì)量m＝50kg.不計空氣阻力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8；g取10m/s2)．求：

圖4211
(1)A點與O點的距離L；
(2)運動員離開O點時的速度大?。?br> (3)運動員從O點飛出開始到離斜坡距離最遠所用的時間.
【解析】(1)運動員在豎直方向做自由落體運動，有Lsin37°＝gt2L＝＝75m.(2)設(shè)運動員離開O點時的速度為v0，運動員在水平方向的分運動為勻速直線運動，有Lcos37°＝v0t，即v0＝＝20m/s.(3)運動員的平拋運動可分解為沿斜面方向的勻加速運動(初速度為v0cos37°、加速度為gsin37°)和垂直斜面方向的類豎直上拋運動(初速度為v0sin37°、加速度為gcos37°)．當垂直斜面方向的速度減為零時，運動員離斜坡最遠，有v0sin37°＝gcos37°·t，解得t＝1.5s.
【答案】(1)75m(2)20m/s(3)1.5s