高中物理必修二53實驗：探究平拋運動的特點（原稿版）

1、21世紀教育網 精品試卷第 PAGE 2 頁 （共 NUMPAGES 2 頁）5.3 實驗：探究平拋運動的特點 【學習目標】學會用實驗的方法描繪平拋運動的軌跡.會根據平拋運動的軌跡計算平拋運動的初速度.掌握描跡法、頻閃照相法等探究實驗的常用方法【知識要點】一、描繪平拋運動的軌跡1實驗器材斜槽、小球、方木板、圖釘、刻度尺、鉛垂線、鉛筆、坐標紙、鐵架臺2實驗步驟(1)按圖甲所示安裝實驗裝置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端點恰好靜止)(2)以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標原點O，過O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過的位置上，如果小球運動中

2、碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點用同樣方法，在小球運動路線上描下若干點(4)將白紙從木板上取下，從O點開始通過畫出的若干點描出一條平滑的曲線，如圖乙所示3注意事項(1)實驗中必須調整斜槽末端的切線水平(將小球放在斜槽末端水平部分，若小球靜止，則斜槽末端水平)(2)方木板必須處于豎直平面內，固定時要用鉛垂線檢查坐標紙豎線是否豎直(3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放(4)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(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球做平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜4頻閃照相法數碼相機每秒拍下小球做平拋運動時的十幾幀或幾十幀照片，

3、將照片上不同時刻的小球的位置連成平滑曲線便得到了小球的運動軌跡如圖所示二、計算平拋運動的初速度計算平拋運動的初速度可以分為兩種情況1平拋軌跡完整(即含有拋出點)在軌跡上任取一點，測出該點離原點的水平位移x及豎直位移y，就可求出初速度v0.因xv0t，yeq f(1,2)gt2，故v0 x eq r(f(g,2y).2平拋軌跡殘缺(即無拋出點)在軌跡上任取三點A、B、C(如圖所示)，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，則hhBChABgt2所以t eq r(f(hBChAB,g)所以初速度v0eq f(x,t)x eq r(f(g,hB

4、ChAB)【題型練習】【例1】如圖所示，在“研究平拋運動”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A讓小球多次從同一位置靜止釋放，在一張印有小方格的紙上記下小球經過的一系列位置，如圖中a、b、c、d所示.B安裝好器材，注意斜槽末端切線水平，記下平拋初位置O點和過O點的水平線與豎直線.C取下方格紙，以O為原點，以水平線為x軸，豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫出小球平拋運動的軌跡.（1）上述實驗步驟的合理順序是_.（2）已知圖中小方格的邊長為L，則小球從a位置運動到c位置所用的時間為_，小球平拋的初速度為_. (均用L、g表示)【例2】在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了

5、確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖實所示的裝置，在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口方向平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C.若測得木板每次移動距離均為x10.00 cm.A、B間距離y14.78 cm，B、C間距離y214.58 cm.(g取9.80 m/s2) （1）實驗前，需要將斜槽軌道的末端調至_（填“水平”或“傾斜”）；（2）為了得到圖中的A

6、、B、C三點，每次釋放小球時的初位置應該_（填“相同”或“不同”）（3）小球從A下落到B，與從B下落到C所用時間_（填“相等”或“不等”）；（4）小球在平拋運動過程中，豎直方向做的是_運動；水平方向做的是_運動（5）根據以上直接測量的物理量求得小球初速度為v0_ m/s（結果保留兩位有效數字）【同類練習】1(一)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 A游標卡尺 B秒表 C坐標紙 D天平 E彈簧秤 F重垂線(二)在做實驗中，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

7、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 (三)如圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm如果取，那么：（1）閃光照片閃光周期是 s（2）小球運動中水平分速度的大小是 m/s（3）小球經過B點時的豎直分速度大小是 m/s；經過B點時的合速度大小是 m/s；2在做“研究平拋物體的運動”實驗時.(1)除了木板、鋼球、坐標紙、鉛筆、重錘線、圖釘之外，下列器材中還需要的是_A斜槽 B秒表C彈簧秤 D天平(2)實驗中，下列說法正確的是_A斜槽軌道末端必須保證水平B斜槽軌道粗糙對實驗有一定的影響C小球不必每次從斜槽

8、上相同的位置釋放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(3)實驗時某同學得到了如圖所示的物體運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，以a點為坐標原點，建立xOy坐標系，則小球從a點運動到b點所用的時間t=_s，小球平拋的初速度大小v=_ms，經過b點時的速度大小vb=_m/s(g=10m/s2)【成果鞏固訓練】1如圖所示的平拋運動軌跡上，若遺漏了平拋軌跡的起始點 ，可按下述方法處理數據：在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和CD的豎直間距分別為y1和y2，當地重力加速度為g，下列說法正確的是A根據以上信息無法確定小球平拋的起始點B小球平拋的初速度

9、大小為CD2圖示為研究平拋運動的實驗裝置，實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求。你認為正確的是（ ）A斜槽的末端可以不水平B斜槽軌道必須光滑且每次釋放小球的位置必須不同C每次必須從同一位置由靜止開始釋放小球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.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線3如圖所示為用實驗探究物體做平拋運動規(guī)律的裝置圖下列說法中正確的是( )A用小錘擊打彈性金屬片后，B球先落地，A球后落地B用小錘擊打彈性金屬片后，A、B兩球同時落地C多次實驗，A球的落地點一定相同D多次

10、實驗，A球的落地點可能不同4在做“研究平拋運動”實驗時，某同學利用實驗探究平拋運動在水平方向的運動規(guī)律 （1）除了木板、重錘線、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標紙之外，如圖所示的器材中還需要的是_；（2）實驗中，下列說法正確的是（多選）_ A斜槽軌道必須光滑 B斜槽軌道末端必須水平C每次必須由靜止釋放小球D每次小球釋放的位置必須相同5在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A讓小球多次從_釋放，在一張印有小方格的紙記下小球經過的一系列位置，如圖中a、b、c、d所示B按圖安裝好器材，注意調節(jié)斜槽末端切線_，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線C取下白紙，以

11、O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡(1)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上(2)上述實驗步驟的合理順序是_(3)已知圖中小方格的邊長為L，則b點的速度vb=_（用L、g表示）6在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用下列各種裝置圖,在下列選項中選擇正確的選項填在相應的橫線上(1)選用裝置1是為了_(2)選用裝置2時注意_(3)選用裝置3要準確獲得鋼球的平拋軌跡,_A選用裝置1是為了研究平拋的豎直分運動B選用裝置1是為了研究平拋的水平分運動C選用裝置2要獲得穩(wěn)定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要比水面高D選用裝置2要獲得穩(wěn)定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端

12、A一定要比水面低E.鋼球每次可以從裝置3上的斜槽不同位置靜止釋放F.鋼球每次應該從裝置3上的斜槽同一位置靜止釋放(4)實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖乙中的圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是_a. b. c. d.7某實驗小組的同學利用如圖所示的實驗裝置“研究平拋物體運動”，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡（1）以下實驗過程的一些做法，其中合理的有_A安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C每次小球應從同一高度由靜止釋放D為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，如圖所示的y-x2圖象能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是_A B C D （3）某同學在做平拋運動實驗時得到了如圖乙所示的運動軌跡，a、b、c三點的位置在運動軌跡上已標出則：小球做平拋運動的初速度為_m/s（g取10m/s2）小球拋出點的位置坐標為：x=_cm，y=_cm8圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖（1）為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上： A通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平B每次釋放小球的位置