2013年高考物理 考前回归教材限时训练十二 抛体运动

【知识点详解】 1. **平抛运动的基本概念**：平抛运动是指物体只受到重力作用，初速度沿水平方向的运动。在这种运动中，物体同时进行水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 2. **分运动与合运动**：平抛运动可以分解为两个独立的分运动，一个是水平方向上的匀速直线运动，另一个是竖直方向上的初速度为零的自由落体运动。这两个分运动在时间上是同步的，但它们的运动状态各自独立。 3. **时间与速度的关系**：在平抛运动中，物体在空中运动的时间仅取决于其下落的高度，与初速度的水平分量无关。时间可通过公式 $t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$ 计算，其中 $h$ 是下落高度，$g$ 是重力加速度。 4. **角度变化**：物体在平抛过程中，速度方向与水平方向的夹角 $\theta$ 的正切值随时间线性增加，与时间成正比，比例系数等于重力加速度 $g$。 5. **实验验证**：通过实验比较平抛物体与自由落体物体的落地时间，可以验证平抛物体的竖直分运动与自由落体运动相同。但无法直接证明水平分运动是匀速直线运动。 6. **速度与时间的关系**：物体在水平方向上的速度保持不变，而在竖直方向上的速度随时间均匀增加，最终落地时的速度是两个分速度的矢量合成。 7. **速度的分解与比较**：在不同条件下的平抛运动，可以通过比较物体的初速度、落地时间和轨迹来分析它们之间的关系。例如，初速度越大，物体在空中的时间越短，但落地时的速度越大。 8. **角度与速度的关系**：平抛物体在空中经过不同位置时，速度方向与水平方向的夹角不同，可以根据速度的矢量分解计算这个角度。例如，当夹角从45°变为60°时，可以推断物体在竖直方向上的速度增加。 9. **平抛运动的计算**：在实际问题中，可以通过平抛运动的公式解题，如摩托车飞跃壕沟的问题，需要计算摩托车的水平位移、飞行时间和落地速度。 10. **落地速度的分解**：摩托车落地时的速度是一个合速度，可以分解为水平速度和竖直速度。利用勾股定理求得合速度，并通过反正切函数或余切函数求得与地面的夹角。 通过以上知识点，我们可以看出平抛运动是高中物理中的重要概念，它不仅涉及到基本的运动学定律，还涵盖了运动的分解与合成、时间与速度的关系、角度变化等多个方面，是理解和解决实际问题的基础。对于准备高考的学生来说，熟练掌握这些知识点至关重要。