曲線運動試驗研究平拋物體的運動

1、實驗研究平拋物體的運動典例剖析一【例1】下面給出了做“研究平拋物體的運動”實驗的實驗步驟這些實驗步驟中有錯誤或不足，需要修改的是,將這些實驗步驟按正確的順序排列應(yīng)是.A. 將鋼球從斜槽上的某點釋放,它離開槽后在空間做平拋運動,在小球運動軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣，然后對準(zhǔn)孔中央在白紙上記下一點B. 以斜槽末端作為平拋運動的起點O,在白紙上標(biāo)出 0的位置C. 取下白紙,在紙上畫出與豎直線 Oy垂直的水平線 OxD. 用光滑曲線把記錄小球通過的位置的若干點連接起來，就得到了平拋運動的軌跡，由于確定各點位置時有誤差，所畫的曲線可以不通過個別偏差大的點，但必須保證

2、曲線光滑，不能有小范圍的凸起和凹陷E. 從斜槽上不同點釋放小球，用步驟A的方法確定平拋軌跡上的其他點F. 在曲線上取幾個點（不必是步驟A、E中確定的點）,測出它們的坐標(biāo)x、y,分別求出小球的初速度，最后算出平均值作為實驗測出的平拋運動的初速度G. 靠目測在紙上畫出過 0點向下的豎直線 OyH. 將白紙用圖釘釘在豎直的木板上，在木板左上角固定斜槽答案 BEG HBGAECDF【例2】在研究平拋運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長1=1.25 cm,若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v 0=（用I、g表示）,其值是（取g=9.

3、8 m/s 2）.b【例3】利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律，設(shè)計方案如圖實所示,在懸點0正下方有水平放置的熾熱的電熱絲 P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L,懸點到木板的距離 00 ' =h(h > L).md、tv(1) 電熱絲 P 必須放在懸點正下方的理 由是：.(2) 將小球向左拉起后自由釋放 ,最后小球落到木板上的C點，0 ' C=s,則小球做平拋運動的初速度為Vo=.(3) 在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角-,小球落點與0 '點的水平距離 s將隨之改變，經(jīng)多次實驗，以s2為縱坐標(biāo)、cos v為橫坐

4、標(biāo)，得到如圖所示圖象則當(dāng)二=30°時,s為 m;若懸線長L=1.0 m,懸點到木板間的距離 00 '為m.答案(1)當(dāng)小球擺到最低點時，懸線剛好被燒斷，保證小球沿水平方向拋出(2) s g(3)0.521.5s2(h-L)跟蹤訓(xùn)練一1. (1)在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是秒表A.游標(biāo)卡尺B.C.坐標(biāo)紙D.天平E.彈簧秤F.重錘線實驗中，下列()A. 應(yīng)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(yīng)適當(dāng)多一些E. 為了比較準(zhǔn)確

5、地描出小球運動的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點連接起來答案(1)CF(2)AD2. 如圖甲所示的演示實驗中，A、B兩球同時落地,說明 .某同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的實驗：將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個質(zhì)量相等的小鋼球 ，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板連接，則他將觀察到的現(xiàn)象是， 這說明答案平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動上面小球砸在下面小球上7 / 5答案(1)鋼球質(zhì)量m，小球平拋運動的水平位移x和桌面高度y2mx g4y做平拋運動的小球在水平方向上做勻速直線運動3. 為了測定一根輕彈簧壓縮到最短時儲存的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一個帶有光滑凹槽

6、的直軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面的邊緣上，如圖所示，用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實驗時：(1) 需要直接測定的物理量是 .計算彈簧壓縮到最短時彈性勢能的關(guān)系式是Ep=.(用直接測量的量表示)4. 試根據(jù)平拋運動原理設(shè)計“測量彈射器彈丸出射初速度”的實驗方案提供的實驗器材為：彈射器(含彈丸,如圖所示)、鐵架臺(帶有夾具)、米尺(1) 畫出實驗示意圖.(2) 在安裝彈射器時應(yīng)注意 . 實驗中需要測量的量為(并在示意圖中用字母標(biāo)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(yīng)采取的方法(5)計算公式為答案 根據(jù)平拋運動的原理及研究平拋運動的實驗，可

7、知使彈丸作平拋運動，通過測量下落高度可求出時間，再測水平位移可求出平拋的初速度，故(1)實驗裝置如右圖所示(2) 彈射器必須保持水平，以保證彈丸初速度沿水平方向(3) 應(yīng)測出彈丸下降的高度y和水平射程X，如右圖所示.(4) 在不改變高度 y的情況下，進(jìn)行多次實驗，測量水平射程X，得出水平射程x的平均值，以減小誤差5. 某同學(xué)在做“研究平拋物體的運動”的實驗時得到了如圖實所示的物體運動軌跡，a、b、c三點的位置在運動軌跡上已經(jīng)標(biāo)出，則:2(1)小球平拋運動的初速度Vo=(g=10 m/s ).(2)開始做平拋運動的位置坐標(biāo)x= ， y=答案(1)2 m/s (2)-10 cm -1.25 cm6. 某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗實驗裝置示意圖如圖實5-8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(圖中P0P0'、P1P1'),槽間距離均為d.把覆蓋復(fù)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.實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖所示.Pn凡Pl P.巴已(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié),直到 .每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了 _(2) 每次將B板