(2)以开始下落的起点为坐标原点,力F方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向建立坐标系,如图所示。
水平分位移x=
12F2at=t, 22m12
gt。 2mgmgx,式中为一常数,因此物体的运动轨迹为一直FF竖直分位移y=
则物体的运动轨迹方程为:y=线。
教材习题点拨
教材习题全解
1.还需要的器材是刻度尺。实验步骤:(1)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值y;(2)让小球从斜面上某一位置A无初速度释放;(3)测量小球在木板上的落点P1与重垂线之间的距离x1;(4)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值4y;(5)让小球从斜面上同一位置A无初速释放;(6)测量小球在木板上的落点P2与重垂线之间的距离x2;(7)比较x1、x2,若2x1=x2,则说明小球在水平方向做匀速直线运动。
点拨:若在任意相等时间内通过的位移相等,说明是匀速运动,因此只要确定几段相等的时间间隔即可。(1)调节木板高度,使它比桌面低h(考虑桌面高约为80 cm,测5组数据,h可取3 cm);(2)让钢球从斜面一定位置滚下,落到复写纸上;(3)调节木板高度,依次使它比桌面低4h、9h、16h、25h等,重复第(2)步,可以在白纸上得到5个落点;(4)依次测出各落点到重垂线的距离,记作x1、x2、x3、x4、x5;(5)比较x1、x2、x3、x4、x5的数值关系。
也可以每次让小球从同一高度自由落下,测量木板的高度h和小球下落的水平距离s。用h=
122hgt可知t=,算出每一次h所对应的时间t,以t和水平位移s为坐标轴,画2g出s和t的图象,从而探究出水平方向上小球的运动性质。
2.改变墙与重垂线之间的距离x,测量落点与抛出点之间的竖直距离y,若2x1=x2,有4y1=y2,说明小球在水平方向做匀速直线运动。
点拨:(1)将桌子与墙紧贴在一起,使球从斜面确定位置滚下,打在墙上,此点就是平抛的初始高度。
(2)调节桌子边缘和墙的距离,使之依次为x、2x、3x、4x、5x、6x(可以先估测一下小球飞的最大距离,然后选取合适的x),然后依次使小球从确定位置上滚下,得到6个点。
(3)用刻度尺依次测出各点到初始高度的距离,分别为h1、h2、h3、h4、h5…
(4)比较测量的数据,如果存在h1∶h2∶h3∶…=1∶4∶9∶…,则说明小球到达各点的时间差相等,因此水平方向上分运动是匀速直线运动。
注意和上题比较:上题中是测出h、4h、9h、16h…比较水平方向的位移关系;本题是测出水平方向位移x、2x、3x、4x…比较竖直方向的位移关系。虽然次序颠倒了,但都是利用了自由落体运动的规律。
3.大约可得6帧小球在空中运动的照片
点拨:课桌高度大约1 m,由平抛运动知小球空中运动,竖直方向有
12
gt=h 2得t=2?12h=s=0.45 s
9.8g可得照片帧数为
0.45=6.75 115约6帧。
教材习题点拨
教材问题全解 “思考与讨论1”
后轮上各点运动得更快些。 “思考与讨论2”
砂粒随轮转动,因为共轴各点角速度相同,而各砂粒到转轴的距离不同,所以由v=ωr可知,砂轮上各点砂粒的线速度不同。
教材习题全解
1.角速度都是7.27×105 rad/s,线速度分别为4.65×102m/s、3.56×102m/s
-
点拨:明确各点做圆周运动时,其圆心的位置、半径的大小,是正确解答本题的关键。不要错误地认为B点的轨道半径也是R。
如图所示,地球上各点都绕地轴做匀速圆周运动,每24小时转一周,故角速度都相等。ω=
2?2?-
=rad/s=7.27×105rad/s。 T24?3 600
各点在做圆周运动时,其轨道平面与地轴垂直,交点即为圆心。B点做圆周运动的圆心为O′,其半径为r,则r=Rcos 40°
所以,赤道上物体的线速度:v1=ωR=7.27×105×6.4×106m/s=4.65×102m/s
-
位于北京的物体的线速度:v2=ωr=7.27×105×6.4×106·cos 40°m/s=3.56×102 m/s。
-
2.(1)12∶1 (2)14.4∶1
点拨:分针的周期为T1=1h,时针的周期为T2=12h。(1)分针与时针的角速度之比为ω1∶ω2=T2∶T1=12∶1。(2)分针针尖与时针针尖的线速度之比为v1∶v2=ω1r1∶ω2r2=14.4∶1。
3.见点拨
点拨:如图所示,(1)因为两轮之间不打滑,故在相等时间内A、B转过的弧长相等,即有vA=vB。又RA=2RB,所以ωA∶ωB=
vAv∶B=1∶2,即v相等时,ω跟r成反比。(2)RARB在大轮上,A、C绕共同圆心转动,转一周所用时间相等,因而ωA=ωC。又因为RA=2RC,所以vA∶vC=ωARA∶ωCRC=2∶1,即ω相等时,v与r成正比。
(3)由题可知rC=rB。则vC∶vB=ωCrC∶ωBrB=ωC∶ωB,又因为ωC=ωA,ωA∶ωB=1∶2,所以vC∶vB=ωA∶ωB=1∶2,即r相等时,v跟ω成正比。
4.见点拨
点拨:由于车轮与地面不打滑,车轮相对轮轴的线速度大小等于自行车前进的速度。 设大小齿轮的半径分别为r1和r2,车轮的半径为R,大、小齿轮的线速度大小相等,则r1ω1=r2ω2。其中ω1=
2?,又知小齿轮与车轮的角速度大小相等,则有:车轮的速度v=Rω2T1=
Rr1?12?r1R
=,在图中用字母标注略。即还需测量大、小齿轮和车轮的半径。第2问22
rT2r
可根据实测情况,计算对比一下。
5.见点拨
点拨:(1)由题意知,磁盘转速n=7 200 r/min=120 r/s,每转一圈用时:t=8.33×103s,
-
故每一扇区通过磁头用时:Δt=
t-
=1.0×106s。 8 192(2)每秒钟读取的字节:n=
512=5.12×108(个)。 -61.0?10教材习题点拨
教材问题全解 “思考与讨论”
【例1】地球受到太阳对它的引力,这个力可能沿太阳与地球的连线,指向太阳。 【例2】小球受重力、支持力、细线的拉力,合力为细线的拉力,沿线指向圆心 花样滑冰中,女运动员在男运动员的拉力作用下,做匀速圆周运动。 “做一做”
如图所示,在Δt很小时,a=
?v ?t
相关推荐: