由于高一物理平抛运动知识点较多,具体有哪些平抛运动大题可能不唯一,但一般会涉及到以下知识点:
1. 平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动;
2. 平抛运动的运动时间只与抛出点的竖直高度有关;
3. 物体落地时的水平位移与时间(竖直高度)、初速度和水平初速度(入射角)有关;
4. 平抛运动的轨迹方程一般可以通过位移时间关系和速度时间关系用三角函数求解;
5. 判断物体是否做平抛运动,一般会给出物体的受力情况或运动轨迹,通过判断受力是否有重力、初速度方向等;
6. 判断物体是否做匀速圆周运动,一般会给出物体的速度大小、轨道半径等,通过判断速度方向等是否变化。
此外,以下是一道高一物理平抛运动大题示例:
【题目】
某同学在做《研究平抛物体的运动》实验时,其中有两个步骤:A让小球多次沿同一轨道运动,用描迹器记录下运动轨迹;B将球的位置记录在坐标纸上后,取下描制的纸,以坐标原点O为起点,画一条水平线与坐标纸的横轴平行,然后在该水平线上取有若干个间距相等的点,过这些点画水平初速度v_{0}的方向。
(1)实验步骤A的目的是 。
(2)实验步骤B中水平初速度v_{0}的方向是 。
(3)为了能较准确地描绘运动轨迹,实验中除斜槽轨道、木板、铅笔、图钉外,下列所给器材中还需要的是 。
A.刻度尺 B.三角板 C.小球若干个 D.重锤线
(4)为了得到平抛运动的初速度,需要测量小球做平抛运动的时间,某同学设计了以下两种方案:
①让小球多次从斜槽上滚下,用秒表测出小球在空中运动的时间t;
②让小球多次从斜槽上滚下,用数码相机拍下小球的运动轨迹,用测得照片上的第n个点与起始点之间的水平距离x和竖直距离h。你认为这两种方案中可取的是 。
【分析】
(1)保证小球每次抛出的初速度大小相等;
(2)小球做平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以水平初速度v_{0}的方向是水平直线与坐标纸的横轴平行;
(3)根据实验原理和实验器材进行分析;
(4)根据实验原理和实验操作进行分析。
【解答】
(1)保证小球每次抛出的初速度大小相等;
(2)水平直线;
(3)A;D;
(4)①②。
【例题】
为了研究平抛物体的运动,我们给物体一个初速度,从高处释放它,观察它的运动。
1. 建立模型:
为了简化问题,我们假设每次释放物体时,它的初速度为v0,方向垂直于地面。物体在运动过程中只受到重力作用,忽略空气阻力。
2. 建立坐标系:
为了方便描述,我们选择水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立平面直角坐标系。
3. 运动学公式:
根据平抛运动的规律,我们可以写出一些基本的运动学公式:
(1) 水平方向:匀速直线运动,速度为v0;
(2) 竖直方向:自由落体运动,加速度为g;
(3) 水平位移与时间的关系:x = v0t;
(4) 竖直高度与时间的关系:y = 1/2gt^2;
(5) 速度分解:v = sqrt(v0^2 + (gt)^2)。
4. 问题求解:
假设我们从高度为H处释放物体,经过时间t它落到了地面。求物体在空中的飞行时间t以及水平位移x。
【解】
根据运动学公式,我们有:y = 1/2gt^2 和 x = v0t。将这两个公式联立起来,我们可以解出t和x:
t = sqrt(2H/g) 和 x = v0 sqrt(2H/g)。
所以,物体在空中的飞行时间为sqrt(2H/g),水平位移为v0 sqrt(2H/g)。
这道题目涵盖了平抛运动的运动学公式和基本概念,通过求解具体问题来加深对知识的理解。