关于竖直上抛运动公式的讨论

竖直上抛物体运动是属于匀减速运动,它的运动规律由下面两式决定：■在应用上述公式时,得出以下三个结论：(1)公式不仅适用于物体上抛至最高点的匀减速运动过程,而且也适用于物体抛至最高点后,再下落的匀加速的运动过程。也就是说,适用于竖直上抛物体运动的整个过程(即上升阶段和下降阶段)。     

向心加速度的推导

在高一物理中匀速圆周运动部分,关于向心加速度的推导,直到现在还存在着不同的意见,下面简单地介绍一下我是怎样在平抛运动的知识基础上,利用运动合成的方法推导出向心加速度公式的。匀速圆周运动在教材中处于平抛、斜抛运动之后,因此在讲解向心加速度之前,可以先复习一下有关平抛与斜抛物体运动的知识。我们把平抛物体的运动,看成是由两个分运动合成的(图1):     

谈铅球投掷的最优角

斜抛物体的运动规律告诉我们,如果物体抛出的初速度相同,其水平射程的大小决定于它的投射角。而由求水平射程的公式知道,最大水平射程的投射角应是45°,因为当θ=45°时,sin 2θ=1。从这样的理解出发,如果我们认为投铅球就是一种斜抛物体运动,铅     

讲解斜上抛运动的形象化方法

处理斜上抛运动,通常采用下述两种方法。一是将与水平成α角、以初速度v_o斜上抛的运动看作是这样两个分运动的合成:物体由于惯性,以初速度v-o斜向上的匀速直线运动和自由落体运动。这种分解方法便于作图求轨迹等。一是将它看为是以v-o cosα的速度,沿水平方向作匀速直线运动,和以v-o sinα的初速度作竪直上抛运动的合成。这种分解方法便可进行计算,如求飞行时间t_(飞行);上升到最高点的高度h_(最高);和水平射程s_(水平)。     

运动迭加原理演示器

运动叠加原理是力学中的基本原理之一。在重力场中,研究平抛、斜抛物体的运动时要分解为两个互相垂直方向的独立运动。这种处理方法使初学者感到不易体会。如有好的演示则可帮助加深理解,为此,我们制作了面板式“运动叠加原理”演示器。如图1所示。 它的特点是:结构简单,制作容易,性能可靠,操作方便。它可以演示以下的内容: 1.自由落体与平抛物体同时落地或在空中相碰。 2.自由落体与外抛物体在空中相碰。 3.自由落体与平抛、斜抛物体在空中同时相碰。 此演示器的结构主要由五个部份组成,分别介绍如下: 1.面板S,用一块尺寸为1米×1米的五合…     

考虑空气阻力时的上抛运动

中学物理和大学普通物理课程中涉及到的物体上抛运动都忽略了空气阻力,从而得到物体落回抛出点时的速率vt等于抛出时的初速率v0,物体上升和下落过程所用时间都为v0/g的结论.如果计入空气阻力,结果会有何不同呢?显然,物体的初、末速度大小不再相等,因为空气阻力始终与物体运动方向相反,故做负功.     

談鉛球投擲的最优角

斜抛物体的运动规律告诉我们,如果物体抛出的初速度相同,其水平射程的大小决定于它的投射角,而由求水平射程的公式 R=u_0~2sin2θ/g (1) 知道,最大水平射程的投射角应是45°,因为当θ—45°时,sin 2θ=1.从这样的理解出发,如果我们认为投铅球就是一种斜抛物体运动,铅球的投掷距离就是水平射程,而铅球的最优投掷角也是45°。表面地想一想认为很对,其实已陷入了错误。为了仔细分析铅球投掷时的运动情况,我们可看下图。图中的O点为人站在地     

论某些情况下路程公式的应用

可以借助于公式 S=v_0t+(1/2)~(at~2) 及 V=V_0+at所给出的S,υ跟t的关系,来研究匀减速运动,这里的α<0。从公式的观点上来讲,当t为任何值时,它都会成立。但是,如果所研究的运动只观察到物体停止的瞬间时,那末t的允许值就受到条件 V=V_0+at≥0 或 t≤(v_0)/a所限制。当解决某些问题的时候,必须考虑到以上情况,否则有可能给得到的结果带来不正确的解释。现在举例来说明这一点。要给于物体多大的垂直方向的初速度,才能使物体在10秒内向上升高245米? 解决这个问题,可以应用公式     

物块在斜面体上运动的力学问题研究

研究了一个滑块在光滑的斜面体上运动的力学问题, 给出了定量细致的推导过程, 结论表明: 物块的速 度、 位移随下落高度变量变化, 加速度、 作用力为定值, 物体做匀变速直线运动, 一对内力弹力分别做了功, 但总功为 零, 且进行了教学方面的讨论     

逆向思维在物理解题中的灵活运用

绝大部分学生在解物理题时，往往是进行顺向思维（即由原因和题没条件一步一步推导结果）．这种从正面思考问题的习惯思维方式有它的优势，在解决很多物理问题时也十分有效．但是也有些问题沿顺向思考显得极为繁琐、复杂甚至无法求解．如果换一个思维角度，采用由果索因，从问题的反面去进行逆向思维，其解题过程会变得简单、快捷．例1以20m／s的速度将一物体竖直向上抛出，求物体上升过程中最后1s内平均速度的大小，计算时取g=10m／s2·解：因为上抛运动（不计空气阻力）的上升过程与下落过程是对称的，而下落过程是自由落体运动．因此，可…     

逆向思维巧应用--匀变速直线运动实例

匀变速直线运动是一种常见而又重要的运动,它分为匀加速和匀减速运动两类,而这两类运动又存在互为可逆的规律,对其逆向思维,在处理某些问题时十分方便. 例如 正过程:坡顶上以10m/s的初速度匀加速行驶的汽车,下坡时获得0.2m/s2加速度,经10s钟汽车正好行至坡底,求汽车到达坡底速度和坡路长.     

匀强磁场中任意刚性导线的动生电动势

匀强磁场中导体做切割磁感线运动而产生的动生电动势公式E =B L v只适用于特定情形. 如何将其 推广是一个热点话题. 本文以导线微元动生电动势的一般公式和刚体运动特征为起点, 将动生电动势公式推广到 直导线的任意运动以及任意形状的刚性导线的任意运动情形, 得到了3条结论, 并对它们进行了证明     

全国部分地区非物理类专业大学生物理竞赛题解第十六届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答

一、填空题 (共 54分 )1 . (4分 )由空中垂直下落的物体所受空气阻力 f与空气的密度ρ、物体的有效横截面积 S、下落的速率 v的平方成正比 ,阻力的大小可表示为 f=CρSv2 ,其中 C为阻力系数 ,一般在 0 .2～ 0 .5之间 ,ρ= 1 .2 kg/m3 ,物体下落经过一段时间将达匀速 ,这称为终极速率 .试估算质量为 80 kg、有效横截面为0 .6m2的某人从高空跳下 ,他下落的终极速率v终 = km/hr(千米 /小时 ) .解 :当 f =mg时 ,v终 =mgCρS=80× 9.80 .3× 1 .2× 0 .6= 60 .2 m/s=2 1 6km/hr式中 C取 0 .3.2 . (5分 )有一半球形光滑的碗 ,小球 I在碗的球心…     

浮力实质的演示

学习阿基米德定律时,有些学生常常错误地认为只要物体浸在液体中排开了一定量的流体,就必然受到浮力的作用,就可以用F=ρVg计算物体受到的浮力;而忽视了公式的适用条件——只适用于漂浮体和悬浮体,不适用于沉体(底面与液体无接触物体)的浮力计算。如果物体下表面与液体不接触,     

滑轮的作用

1　习题引入习题: 一绳跨过一定滑轮, 两端分别拴质量为m和M的物体, 若不计绳及滑轮质量,不计轴承处摩擦, 绳不可伸长, 如图所示, M静止在桌面上 (M>m). 抬高m, 使绳处于松弛状态. 当m自由落下h距离后, 绳才被拉紧, 求此时两物体的速度v及M所能上升的最大高度H.解: 分三个过程(1) m自由下落, 机械能守恒:mgh=mv2 /2(2) m、M通过绳相互作用. 绳中张力T比物体所受重力大得多, 重力可以忽略. 根据动量定理, 对m有 -∫Δt0 Tdt=mv′-mv, 对M有-∫Δt0 Tdt=-Mv′-0, 得 (M+m) v′=mv.(3) m下降、M上升. m、M、绳子、滑轮组成的系统机械能守…     

一个几何引理与抛物型偏转的等效线性不动点

电子在匀强电场中的电偏转与具有磁矩的原子在非均匀磁场中的运动路径的磁偏转实验 — — — 史特恩 盖拉赫( S t e r n G e r l a c h)实验, 是两个典型的抛物型偏转实验. 本文论述抛物型偏转的等效不动点的存在性及其意 义, 并推导其统一的偏转公式     

空间散斑的运动规律

相干光照明的漫射表面在空间中产生随机散斑。反射表面相对于光源运动,引起散斑的相应运动。当跟踪一个运动的斑,认为斑的强度不变,而位相是可以变化的。从Fresnel-Kirch-hoff积分,得到关于散斑运动的三个基本规则,即文中的(3),(4)和(5)式。第一和第二式类似于光栅方程。第三式类似于透镜定律。从这三个规则推导了当表面运动时散斑的运动公式(18)。这公式以矩阵形式表示,包括三个转动和三个平动。实验结果与公式非常符合。同时,三个基本规则适用于一般的空间衍射图。 关键词：     

对高一物理“匀减速运动”公式的导出的建议

现行高一物理课本“匀变速直线运动”一章,包括了高中教材运动学的基本内容,为学习动力学打下基础。本章中概念公式及其计算的有关练习对高一学生来说是较难接受的。新课本在科学知识的系统上,概念介绍的方法上比以前的课本(陈问新、许南明编)改进了许多。下面仅就笔者在教学“匀减速运动”一课中所发现的问题,以及个人处理的意见谈谈。课本中介绍加速度概念时,用α这一通用符号表示在匀变速直线运动中加速度的量位。     

巧分类,抓要点,以点带面——探讨机械能守恒定律的应用

机械能守恒定律是能量守恒定律的一种形式,在高中物理中所占分量较重,涉及面也较广.学生在应用中出现的问题很多,下面就模型分类进行探讨. 1单个物体(实际是物体与地球组成的系统)机械能守恒的问题 对于单个物体,在运动的过程中(如物体下落、上升、竖直平面内的圆周运动、平抛运动等)如果只受重力的作用或者除重力做功之外其它力不做功或者其它力做功的代数和为零,则机械能守恒.解决此类问题时,不仅要正确判断机械能是否守恒外,而且要掌握一些特殊的运动规律.     

空气中普通小球的非高速竖直上抛运动的研究

文章首先证明了对于通常材质、大小、初速度(非高速)的实心小球在空气中的竖直上抛运动,将空气阻力系数C_D取作0.42完全可行。文章将空气阻力看作速度的二次函数,采用传统的研究思路,逐步推导出普通小球在空气中做非高速竖直上抛运动的运动学方程,进而推得小球上升的时间和最大高度,以及小球下落的时间和落地速度。分析结果发现,小球的上升时间小于下落时间,更小于没有空气阻力时的上升或下落时间;在相同的初速度下,同质实心较大球的运动受空气阻力的影响要小一些;而当初速相同,密度与半径的乘积也相同时,材质、大小均不同的实心球却具有相同的上抛运动。文章还以1cm半径的实心小铁球为例,计算并作出各运动特征参量随初速度的变化曲线,以及在数个不同的初速度下小球的位移随时间的变化曲线。结果发现,初速度越大,小球的运动越偏离理想的无空气阻力情形。文末对一些可能的干扰或误差因素进行了简要的概述。