新教材實(shí)驗(yàn)-平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究

1、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1利用有連拍功能的數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡;(2利用 DIS 實(shí)驗(yàn)研究平拋物體的飛行時(shí)間 t 和下落高度 h 、初速度 v 0之間的關(guān)系;平拋物體的 射程 x 與 v 0、 t 之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材:有連拍功能的數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī),以及由斜面滑槽和支架、金屬小球、光電門傳感器、碰撞傳感 器等組成的 DIS 平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置。 實(shí)驗(yàn)原理1.平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是水平方向的 的合運(yùn)動(dòng)。2.只要使小球每次都在斜槽上的同一位置從靜止開始自由滾下,就可以保證小球離開斜槽末端具 有 ,再設(shè)法確定小球軌跡上的 ,把它們用平滑曲線連接起來就可以得到一 條較準(zhǔn)確的小球作平

2、拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。3.以平拋出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向?yàn)?x 軸,豎直向下為 y 軸建立坐標(biāo)系,設(shè)平拋初速為 v 0,飛行 時(shí)間為 t ,則對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)軌跡曲線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)(x , y 都有:x =, y =。 若測(cè)出某點(diǎn)坐標(biāo)(x , y ,則可求得平拋運(yùn)動(dòng)初速度 v 0=。 實(shí)驗(yàn)步驟1.控制斜槽導(dǎo)軌的水平槽口高度,讓小球從斜槽的不同高度斜槽導(dǎo)軌處滾下,以 4種不同的速度 沖出水平槽口在空中做平拋運(yùn)動(dòng)。 利用安置在槽口的光電門傳感器測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 v 0, 利用安置在底板上的碰撞傳感器測(cè)量小球的飛行時(shí)間 t 。并顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。落地點(diǎn)的水平距 離 x 由底座上的標(biāo)尺讀出。將這些數(shù)據(jù)記錄

3、在預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中。 2.改變斜槽水平槽口的高度,重復(fù)步驟 1中的實(shí)驗(yàn),將顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上的這些數(shù)據(jù)記錄在預(yù) 先設(shè)計(jì)好的第二張表格中。 3.用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能(或攝像機(jī) ,在上述兩組實(shí)驗(yàn)中,各選一次實(shí)驗(yàn),拍攝小球做平拋運(yùn) 動(dòng)的過程,將所攝得的一組照片輸入計(jì)算機(jī)中,然后進(jìn)行處理,并將這些照片圖像疊合在一起以 獲得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。 數(shù)據(jù)處理1.根據(jù)表中物體拋出時(shí)的高度 h 和初速度 v 0的數(shù)據(jù),分 別計(jì)算出射程和飛行時(shí)間的理論值, 然后與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)進(jìn)行比較,進(jìn)行分析,得出結(jié)論。2.考察由數(shù)碼相機(jī)所得到的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖 象,分析由此得到的某些信息,如水平分速度、豎直分速

4、度等。 乙 B D 甲 相關(guān)習(xí)題1.關(guān)于研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),下述正確的是( (A 斜槽必須是光滑無摩擦的(B 所用小球的半徑越大則所測(cè)得的初速度越精確 (C 實(shí)驗(yàn)所需唯一測(cè)量工具是毫米刻度尺 (D 小球越重所測(cè)量得的初速度越精確2.(2007閔行 實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材裝配如圖甲所示的裝置. 鋼球從斜槽上滾下, 經(jīng)過水平 槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng).每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下,鋼球在空中做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)法用鉛 筆描出小球經(jīng)過的位置,通過多次實(shí)驗(yàn),在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置,連起來就得 到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(l 某同學(xué)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置和進(jìn)行其余的操作時(shí) 都準(zhǔn)確無誤,他在分析數(shù)據(jù)時(shí)所建立的

5、坐標(biāo)系如 圖乙所示。他的錯(cuò)誤之處是 _。 (2該同學(xué)根據(jù)自己所建立的坐標(biāo)系,在描出的 平拋運(yùn)動(dòng)軌跡圖上任取一點(diǎn)(x , y ,運(yùn)用公式 v 0=x2y求小球的初速度 v 0,這樣測(cè)得的平拋 初速度值與真實(shí)值相比 。 (填“偏大” 、 “偏小”或“相等” 3.(2007松江圖甲是研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn) 裝置示意圖, 小球從斜面上一定高度處從靜止釋放, 經(jīng)過一段水平軌道后落下。 圖乙是實(shí)驗(yàn)后在白紙上描出的軌跡和所測(cè)數(shù)據(jù):(1 請(qǐng)?jiān)趫D甲中的白紙 ABCD 上標(biāo)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn) O ,并畫出 Ox 、 Oy 軸。 (2水平軌道的作用是 ;在 實(shí)驗(yàn)中, 需要小球重復(fù)運(yùn)動(dòng)。 每次都使小球從同一位置開始運(yùn)

6、動(dòng)的原因是 _。(3根據(jù)圖乙中數(shù)據(jù),可以算出此平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 v 0= m/s。4.(2000上海 右圖為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體作平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照 片,圖中 A 、 B 、 C 為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球, AA 為 A 球在光滑水 平面上以速度 v 運(yùn)動(dòng)的軌跡; BB 為 B 球以速度 v 被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡; CC 為 C 球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡,通過分析上述三條軌跡可得出 結(jié) 論: 。 5.(2003上海 如圖所示, 在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí), 小球 A 沿軌道滑下, 離開軌道末端(末端水平時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān) S ,被電磁鐵吸住 的小球 B 同時(shí)自由下落,改變整個(gè)裝置的高度 H 做

7、同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn) 位于同一高度的 A 、 B 兩球總是同時(shí)落地,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了 A 球在 離開軌道后( (A 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) (B 水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) (C 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) (D 豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) 6.(2008楊浦期末物體做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以概括為兩點(diǎn):(1在水 平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng); (2在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。圖所示為一種 研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置,其中 A 、 B 為兩個(gè)等大的小球, C 為與彈性鋼片 E 相連的小平臺(tái), D 為固定支架,兩小球等高.用小錘擊打 彈性鋼片 E , 可使 A 球沿水平方向飛出, 同時(shí)

8、B 球被松開, 做自由落體運(yùn) 動(dòng)。在不同的高度多次做上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩球總是同時(shí)落地,這樣的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果( (A 只能說明上述規(guī)律中的第(1條 (B 只能說明上述規(guī)律中的第(2條 (C 能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律(D 不能說明上述兩條規(guī)律中的任意一條 7.測(cè)得小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,根據(jù)圖示給出的數(shù)據(jù),可計(jì)算出該 小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 v 0=_m/s。 (g 取 9.8m/s2 8.(2007浦東 (1如圖(a 所示的實(shí)驗(yàn)裝置:小球 A 沿豎直平面內(nèi)的軌道滑下,軌道末端水 平, A 離開軌道末端時(shí)撞開輕質(zhì)接觸 式開關(guān) S ,被電磁鐵吸住的小球 B 同 時(shí)從同一高度自由下落。改變整個(gè)裝 置的高度

9、H 做同樣的試驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)位于 同一高度的小球 A 、 B 總是同時(shí)落地,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了 A 球在離開軌道后 。(2在某次實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得小球 A 的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 (b 所示, 已知 O點(diǎn)是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn), x 1=42cm , y 1=19.6cm , y 2=44.1cm , 可計(jì)算出 x 2= cm 。 (g 取 9.8m/s29.(2008寶山期末 為了探究影響平拋運(yùn)動(dòng)水平射程的因素, 某同學(xué)通過改變拋出點(diǎn)的高度及初 速度的方法做了 6次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:y y(a (b (A 若探究水平射程與高度的關(guān)系,可用表中序號(hào)為 1、 3、 5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) (B 若探究水平射程與

10、高度的關(guān)系,可用表中序號(hào)為 2、 4、 6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) (C 若探究水平射程與初速度的關(guān)系,可用表中序號(hào)為 1、 3、 5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) (D 若探究水平射程與初速度的關(guān)系,可用表中序號(hào)為 2、 4、 6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)10.(2008閔行期末如圖 a 是研究小球在斜面上平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置,每次將小球從弧型軌道 同一位置靜止釋放,并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角 ,獲得不同的射程 x ,最后作出了如 圖 b 所示的 x -tan 圖象, g =10m/s2。則: (1由圖 b 可知,小球在斜面頂端水平拋出時(shí)的初速度 v 0=。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 超過 60°后,小球?qū)⒉粫?huì)掉落在斜面上,則斜面的長(zhǎng)度為 m 。(2若最后得到的圖象如圖c 所示,則可能的原因是(寫出一個(gè) 。 11.在研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中, 某同學(xué)記錄下一段拋物線, 以 及水平軸 Ox ,如圖所示。現(xiàn)在給你刻度尺,重力加速度 g 為已知,問如 何測(cè)算此小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 v 0的大小。