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高中物理学科专业问题答辩及参考答案
《实验：研究平抛运动》答辩问题及解析
1.若物体从一个倾角为θ 的斜面上水平抛出，最后还是落在斜面上，改变平抛的初速
度，若物体还是从该点抛出，最后落在斜面上，问两次运动中小球落在斜面时速度是否会发
生改变，为什么?
【参考答案】
两次落到斜面的速度大小发生改变，而速度方向不发生变化。
由平抛运动规律可知，任意时刻速度方向与水平方向的夹角的正切值tan 𝜑，是位移方
向与水平方向的夹角的正切值tan𝜃的2 倍，即有：tan𝜑＝2 tan𝜃。两次落在斜面上意味着：
位移夹角等于斜面的倾角，不会发生变化，故速度夹角𝜑 也不会发生变化。
而竖直方向上速度大小𝑣𝑦=
𝑣0
cos𝜑。物体落在斜面上时的速度为：v = √𝑣0
2 + 𝑣𝑦2，即v =
√𝑣0
2 + (
𝑣0
cos𝜑)
2
，可知速度大小会发生变化。
2.动能定理如何推导?
【参考答案】
由图知，设某质量为m 的物体，在与其运动方向相同的恒力F 的作用下发生一段位移l，
物体速度由v1增加到v2，则这个过程中F 做功：W=Fl，根据牛顿第二定律有：F＝ma,再由
运动学可知：v2
2-v1
2=2al，三式联立，得W =
𝑚𝑎(𝑣22−𝑣12)
2𝑎
，化简即有:W =
1
2 𝑚𝑣2
2 −
1
2 𝑚𝑣1
2。其
中，规定𝐸𝑘=
1
2 𝑚𝑣2为动能，此为动能定理W = 𝐸𝑘2 −𝐸𝑘1。
3.简述动能定理在解决实际问题时的便捷之处
【参考答案】
(1)动能定理在处理问题时，只要知道始末位置的速度，即可求得该过程中合力做功的
大小。不论是恒力、变力的功或是物体做直线、曲线运动都适用。
(2)动能定理不关注运动过程中的加速度与时间，所以确定始末速度后直接即可求解位
移。
4.重力势能的零势能面应该如何选取?
【参考答案】
重力势能的大小与零势能面的选取有关，在进行计算时，原则上可以任意选取零势能面，
但为了便于计算多数物体的重力势能，往往会选地面或更易于计算的面作为零势能面。最后，
无论如何选取零势能面，重力做功的大小是一样的。
5.请根据加速度公式a =
∆𝑣
∆𝑡判断，加速度是矢量还是标量，如果是矢量，它的方向与速
度一致，还是与速度变化量一致。
【参考答案】
根据公式，由于速度是矢量，所以两矢量之和——速度的变化量也是矢量。而时间是标
量，所以时间的变化量也是标量。加速度等于速度的变化量比上时间的变化量，是一个矢量
除以标量，结果仍然是一个矢量。也因此，加速度是矢量，其方向与矢量——速度的变化量
一致。
