試驗6研究平拋運動

1、弟叫章 曲線運動 萬有引力與航人實驗6研究平拋運動考試標準知識內(nèi)容必考要求加試要求實驗6:研究平拋運動必考實驗自清的坐標x和y,由公式:X =緲和y=*gt* 1 2，可得 vg=H基本實驗要求3. 實驗器材（以斜槽法為例）斜槽（帶小球）、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺.4. 實驗步驟（以斜槽法為例）（1）按實驗原理圖甲安裝實驗裝置，使斜槽末端水平.以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標原點0,過0點畫出豎直的y軸和水平的x軸.(3) 使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，把筆尖放在小球可能經(jīng)過的位置上，如果小球運動中碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點用同樣方法，在小球

2、運動路線上描下若干點.(4) 將白紙從木板上取下，從0點開始連接畫出的若干點描出一條平滑的曲線，如實驗原理圖乙所示.x及豎直位移y,就可求出初速度V。.因x=(2)平拋軌跡殘缺(即無拋出點)規(guī)律方法總結(jié)如圖1所示，在軌跡上任取三點A、B、C,使A、B間及B、C間的水平距離相等，由平拋運動的規(guī)律可知，A、B間與B、C間所用時間相等，設為 t，貝U Ah = hBc hAB = gt2所以t=,所以初速度必考題型突破命題點一教材原型實驗【例1】某?？萍蓟顒娱_展了關(guān)于平拋運動的研究學習.學習小組甲為了探究影響平拋運動水平射程的因素，某同學通過改變拋出點的高度及初速度的方法做了 6次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄

3、如下表：序號拋出點的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）10.202.00.4020.203.00.6030.204.00.8040.452.00.6050.454.01.2060.802.00.80 若探究水平射程與初速度的關(guān)系，可用表中序號為 的三組實驗數(shù)據(jù)進行分析. 若探究水平射程與高度的關(guān)系，可用表中序號為 的三組實驗數(shù)據(jù)進行分析.學習小組乙在探究平拋運動的規(guī)律實驗時，將小球做平拋運動，用頻閃照相機對準方格背景照相，拍攝到了如圖 2所示的照片，已知每個小方格邊長9.8 cm，當?shù)氐闹亓铀俣葹?g=9.8 m/s2 若以拍攝的第一點為坐標原點，水平向右和豎直向下為正方向，則沒有

4、被拍攝的小球位置坐標為. 小球平拋的初速度大小為 .解析(1)探究影響平拋運動水平射程的因素時，若探究水平射程和初速度的關(guān)系，應保持 高度不變，可用表中序號為 1、2、3的三組數(shù)據(jù)；若探究水平射程和高度的關(guān)系，應保持 初速度不變，可用表中序號為 1、4、6的三組實驗數(shù)據(jù)；(2)根據(jù)平拋運動的特點，水平方向的坐標為 3x 2X 9.8 cm = 58.8 cm,豎直方向 y= (1 + 2 + 3) X 9.8 cm = 58.8 cm，故沒有被拍攝到的小球位置坐標為 (58.8 cm,58.8 cm);由! = gt ,得t=9.8 x 10- 2x”9.8s= O.1 s，vo- t2 X

5、9.8X 10 m/s = 1.96 m/s.答案1、2、3 1、4、6(58.8 cm,58.8 cm) 1.96 m/s【題組階梯突破】1在“研究平拋運動”的實驗中，小希同學采用如圖3所示的裝置來獲得平拋運動的軌跡.(填“相同”或“任(1) 為得到一條軌跡，需多次釋放小球，每次釋放小球的位置 意 ).(2) 為了測得小球離開斜槽末端時的速度，該同學需測量的物理量是.A .小球的質(zhì)量B .小球下落的時間C .斜槽末端距落點間的水平距離和豎直高度D .斜槽末端距釋放點間的水平距離和豎直高度答案相同(2)C解析(1)本實驗要通過多次重復平拋小球來記錄軌跡，所以每次的軌跡必須相同，因此要求每次將小

6、球從軌道同一位置無初速度釋放；(2)根據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向x= Vot,豎直方向h = gt2,解得小球離開斜槽末端時的速度vo= x，養(yǎng)，故需要測量的物理量是斜槽末端距落點間的水平距離 x和豎直高度h，選項C正確.2 . (1)某同學課外研究平拋物體的運動，下列說法正確的是 .A 應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下B .斜槽軌道必須光滑C .斜槽軌道末端可以不水平D 要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些E.為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用一條曲線把所有的點連接起來(2) 該同學在實驗中測出水平和豎直方向上的兩組物理量Q和S,其數(shù)值填表如下，Q和S的單位相同，

7、但沒有記下哪組是水平，哪組是豎直的.(g= 10 m/s2)Q0.000.100.200.300.400.50S0.000.050.200.450.801.25 上表中Q表示的物理量是 ； S表示的物理量是 . 若上表中Q和S用的都是國際單位制中的單位，則平拋物體的水平初速度為 答案 (1)AD (2)水平位移豎直位移1.0 m/s解析(1)為了能畫出平拋運動的軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定 要光滑，但末端必須是水平的同時要讓小球總是從同一位置自由釋放，這樣才能找到同一 運動軌跡上的幾個點，然后將這幾個點平滑連接起來.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應適當多一些

8、.故A、D正確，B、C、E錯誤.故選 AD.在研究平拋運動實驗中測出的兩物理量單位相同，那只能是位移，即水平方向位移和豎直Q表示水平位移，則方向位移.平拋運動水平方向做勻速直線運動，位移與時間成正比，故h= gT2,解得 T=s= 0.1 S,則初速度vo= t0.10"orm/s= 1.0 m/s.S為豎直位移.由于物體在豎直方向做自由落體運動，故在豎直方向有3. （1）在“研究物體平拋運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速 度，實驗簡要步驟如下：A 讓小球多次從 位置釋放，記下小球穿過卡片孔的一系列位置B 安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下小球在斜槽

9、末端0點時球心在白紙上的投影點的位置和過 0 點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是C測出曲線上某點的坐標x、y,用V0 =，算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求V0的值，然后求它們的平均值.D 取下白紙，以 0為原點，以豎直線為軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡 上述實驗步驟的合理順序為 （只排列序號即可）在做“研究物體平拋運動”實驗中，以下那些操作可能引起實驗誤差.A .安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平B .確定Oy軸時，沒有用重垂線C .斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦D 每次從軌道同一位置釋放小球如圖4所示，在“研究物體平拋運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長

10、L = 1.25 cm,若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖4中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為V0=（用L、g表示）.其值是 （取g= 9.8 m/s2）,小球在b點的速率是 （保留兩位有效數(shù)字）答案 （1）同一由靜止讓小球靜止在斜槽的末端，看是否滾動xBADC （2）AB（3）2gL 0.70 m/s 0.88 m/s解析（1）為了讓小球初速度相同，小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放；為了使初速度水平，則固定斜槽時斜槽的末端需水平，檢測斜槽末端水平的方法是讓小球靜止在斜槽的末端,看是否滾動；根據(jù) y= lgt2得，t =，貝y V0=： = x按照組裝器材、進行實驗、數(shù)據(jù)處

11、理的操作順序，上述實驗步驟的合理順序為BADC.(2)安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平，小球不能做平拋運動，會引起實驗的誤差，故C、D錯誤;正確；確定Oy軸時，沒有用重垂線，會引起實驗的誤差，故B正確；斜槽不光滑對實驗沒 有影響，只要讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，保證初速度相等即可，故 故選A、B.在豎直方向上，根據(jù) Ay= L = gT2,解得T =-:-,則初速度為：Vo =牛=2 gL,代入數(shù)據(jù)得：vo= 2 X 9.8 X 1.25 X 10- 2 m/s= 0.70 m/s.b點的豎直分速度為：Vyb = |T，根據(jù)平行四邊形定則知：Vb =V02 + Vyb2材有：彈射器(含

12、彈丸，如圖5所示卜鐵架臺(帶有夾具)、米尺.0.72+ 9X 9.8 X 1.25 X 10-2 m/sP.88 m/s.命題點二拓展創(chuàng)新實驗提供的實驗器【例2】試根據(jù)平拋運動原理設計“測量彈射器彈丸出射初速度”的實驗方法.(1)畫出實驗示意圖.(2)在安裝彈射器時應注意:實驗中需要測量的物理量(在畫出的示意圖中用字母標出)：由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是(5)計算公式為解析(1)如圖所示.(2)安裝時要注意彈射器應固定，且彈射器發(fā)射方向應保持水平.(3) 實驗中需測量彈丸射出的水平距離x和彈射器與水平地面的高度差h.(4) 在彈射器高度不變的情況下多次實

13、驗，取XI、X2、Xn的平均值 X作為實驗數(shù)據(jù).【題組階梯突破】4 某同學設計了一個研究平拋運動的實驗實驗裝置如圖6甲所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽 (如圖6甲中PoP。、P1P1'、)，槽間距離均為 d把 覆蓋復寫紙的白紙鋪貼在硬板 B上.實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d .實驗得到的小球在白紙上打下的若干痕跡點如圖乙所示.(1)實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到 每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了 每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離 d,是為了 (3) 在圖乙中繪出

14、小球做平拋運動的軌跡.使小球每次答案(1)斜軌末端水平、A板水平、插槽PoPo垂直斜軌并在斜軌末端正下方做平拋運動的初速度都相同（2）使記錄紙上每兩點之間的水平距離相等（3 ）見解析圖解析（1）對實驗裝置反復調(diào)節(jié)的目的：斜軌末端水平，以保證小球離開軌道時做平拋運動;下方，以保是為了保證小A板水平，保證B板總處于同一高度； 插槽PoP。垂直斜軌并在斜軌末端正 證B板在P0P0時小球的痕跡為拋出點. 每次讓小球從同一位置由靜止釋放， 球每次以相同初速度做平拋運動.每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離 d,是為了使記錄紙上每兩點間的水平距離相等.如圖所示.1. 實驗目的（1）用實驗的方法描出平拋運動的軌跡.（2

15、）用實驗軌跡求解平拋物體的初速度.2. 實驗原理 使小球做平拋運動，禾U用描跡法描繪小球的運動軌跡，建立坐標系，測出軌跡曲線上某一點i.實驗注意事項固定斜槽時，要保證斜槽末端的切線水平，保證小球的初速度水平.(2)固定木板時，木板必須處在豎直平面內(nèi)且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，固定時要 用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直.(3)小球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放，為此，可在斜槽上某一位置固定一個擋板.(4)要在斜槽上適當高度釋放小球，使它以適當?shù)乃匠跛俣葤伋?，其軌跡由木板左上角到達 右下角，這樣可以減小測量誤差.(5)坐標原點不是槽口的端點，應是小球出槽口時球心在木板上的投影點.(6)計算小球的初速度時，應選距拋出點稍遠一些的點為宜，以便于測量和計算.2 .判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線(1) 原理：若平拋運動的軌跡是拋物線，則當以拋出點為坐標原點建立直角坐標系后，軌跡上 各點的坐標具有y= a