平抛运动情景题赏析.doc

平抛运动情景题赏析 平抛运动是力学中的重要，是近年高考的热点，平抛运动规律往往与实验、生活、生产、科技活动、体育运动等相综合，构成丰富多彩的探究性问题，解决这类问题的关键：弄清平抛运动的物理状态、物理过程，理清其中合成、分解的关系，注意临界条件的运用，然后根据相互关系列式求解。以下举例分析如下： 1、实验探究型 例1 物理学是很实用的一门学科，在工农业生产中有许多运用。请你用所学的物理知识帮助农民估测出农用水泵的流量（在单位时间内通过流管横截面的流体体积称为流量）。已知水泵的出水管是水平的，且出水管外径在10cm左右。提供的实验器材有：一把钢卷尺、游标卡尺、螺旋测微器、一长直细木棒和一重锤线。 （1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图1上标出有关物理量的符号. （2）用测得的物理量和有关常量，写出计算水泵流量的表达式为：Q= 。 解析 (1)用游标卡尺测出水管的内径D，用重锤线和钢卷尺测出水管中心离地面的高度y,用木棒从出水口正下方伸到水落地点的中心，在木棒上做上标记，用钢卷尺测出出水的水平射程x ，如图2所示。 (2) 点评 本题结合平抛运动规律设计了一个探究性实验，要求根据已知的物理知识和具体问题所给出的物理事实，对物理现象、物理状态、物理过程等问题进行推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，这就是高考物理所要求的重要能力之一——实验探究性能力。 例2 如图所示的是测量玩具手枪子弹离开枪口时速度的装置，子弹从枪口水平射出，在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q，两板相距为L，P板距枪口距离为S，测出子弹穿过两薄板后留下的C、D两孔间的高度差为h，不计空气及薄板阻力，根据以上给出的数据，求出子弹离开枪口时的速度v0。 解析 子弹离开枪口后作平抛运动，设子弹射到C孔的时间为t1，射到D孔的时间为t2，在水平方向： 在竖直方向： 整理得： 本题研究子弹离开枪口后作的平抛运动，平抛运动可以看作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，因而处理平抛运动的基本方法就是将其分解为两个简单的分运动。另外，本题一改大多数情况下通过竖直方向的自由落体运动来求解平抛运动的时间，而是通过水平方向的匀速直线运动求时间，这是值得注意的。例 图为某排球场的俯视图，场地全长为a，宽为b。球网离地面的高度为h。某队员在自己一方边线与3米线（图中虚线）的交点A处跳起来扣球，设他的击球点在A的正上方，击出的球的初速度沿水平方向，球在空中运动时受到的空气阻力可以忽略。计算时取a=18m，b=8m，h=2m。 （1）要使球落在对方的3m线与球网之间的区域，他击球的最低点至少离地面多高？ （2）如果他的击球点正是上一问求出的最小高度，他击出的球的初速度在什么范围内，球可能恰好落在对方场地的3米线处？ 解析 （1）设他的最低击球点离地面的高度是。球的运动可以看作平抛运动，并恰好落在对方3m线处，球在己方一侧和对方一侧的水平位移相等，即在球网两侧运动的时间相等，球在竖直方向的分运动是自由落体运动，在球网两侧下落高度之比应是1：3，即，解得。 （2）若球沿场地边线前进，落到对方3m线处的水平位移为，若球沿两侧3m线对角线方向前进，落到对方3m线处的水平位移，两种情况下球在空中运动的时间都是=0.73s。两种情况下球的水平初速度分别是：。即初速度的范围是。 点评 本题求解时，对排球恰好触网和压线这两种临界状态进行分析，以击球速度为联系量求出击球高度的临界值，这是解决问题的关键。 L P Q SS C D 图3 图1 图2 y x 图4