高考物理實(shí)驗：平拋運(yùn)動

高考物理實(shí)驗：平拋運(yùn)動第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六

一.實(shí)驗原理：用描跡法

該實(shí)驗的平拋運(yùn)動可以看成是兩個分運(yùn)動的合成：一個是水平方向的勻速直線運(yùn)動，其速度等于平拋物體的初速度；另一個是豎直方向的自由落體運(yùn)動。利用有孔的卡片確定做平拋運(yùn)動的小球運(yùn)動時的若干不同位置，然后描出運(yùn)動軌跡，測出曲線任一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，利用就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。二.演示第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六三.注意事項有：⑴斜槽末端的切線必須水平。⑵用重錘線檢驗坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直。⑶以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。⑷如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。⑸每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六

例1.(1998年上海)在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗時，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填在橫線上：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必須不同C．每次必須由靜止釋放小球D．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降E．小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相觸F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線ACE第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)1.在“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗時，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材器材中的：

A、秒表B、天平C、重錘線D、測力計

C第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六

例2.如圖所示，在研究平拋運(yùn)動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度H做同樣的實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地。該實(shí)驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（）A.水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B.水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C.豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D.豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動03年上海14CABSHB第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)2.在研究平拋物體運(yùn)動的實(shí)驗中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是[

]A．小球平拋的初速度不同B．小球每次做不同的拋物線運(yùn)動C．小球在空中運(yùn)動的時間每次均不同D．小球通過相同的水平位移所用時間均不同ABD

第七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六例3.如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動時的閃光照片的一部分，背景標(biāo)尺每小格表示1.25cm．則由照片求出小球平拋的初速度值為____．0.70m/s第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)3.在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的實(shí)驗錯誤是

.乙的實(shí)驗錯誤是

.O甲O乙槽底不水平

每次釋放小球的高度不同第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六例4.如圖為某小球做平拋運(yùn)動時，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm，g=10m/s2，則（1）小球平拋的初速度vo=

m/s（2）閃光頻率f=

H2（3）小球過A點(diǎn)的速率vA=

m/sABC解：由自由落體運(yùn)動規(guī)律，Δy=gt2=2×0.05=0.1m∴t=0.1sf=10Hzx=v0t∴v0=x/t=3×0.05/0.1=1.5m/svBy=(y1+y2)/2t=8×0.05/0.2=2m/svAy=vBy–gt=2-1=1m/svA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.8第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)4.下列哪些因素會使本實(shí)驗的誤差增大（）A．小球與斜槽之間有摩擦B．建立坐標(biāo)系時，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)C．安裝斜槽時其末端不水平D．根據(jù)曲線計算平拋運(yùn)動的初速度時在曲線上取作計算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)BC第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六例5.在“研究平拋運(yùn)動”實(shí)驗中，某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，當(dāng)g＝10m/s2時，下列說法正確的是（） A．小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是（0，0） B．小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是（-10，-5） C．小球平拋初速度為2m/s

D．小球平拋初速度為1m/sBD

第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)5.在做“研究平拋物體的運(yùn)動”這一實(shí)驗時，下面哪些說法是正確的 []A．安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保持水平B．每次進(jìn)行實(shí)驗時，都要讓小球從同一位置開始由靜止釋放C．在實(shí)驗過程中，小球與槽的摩擦不可避免，但這并不影響實(shí)驗結(jié)果D．為了得到實(shí)驗結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量AB第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六例6.一學(xué)生做“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗時，畫運(yùn)動軌跡只在白紙上畫出了與初速度平行的Ox軸，忘了畫坐標(biāo)原點(diǎn)和Oy軸，而且也只畫出了中間一部分軌跡，如圖所示．如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需測實(shí)際數(shù)據(jù)只用物理量的符號代表所測量)．測量方法：(簡答)___________________．得到的v0=_________________________．解析:任取三點(diǎn)1，2，3，如圖示，測得s，y1,y2．則第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)6.某學(xué)生在《研究平拋運(yùn)動》的實(shí)驗中有如下操作步驟，試按合理的順序?qū)⒉襟E序號填在下面的線上：____________________________．A．用鉛筆在白紙上記下拋出點(diǎn)位置O；B．取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點(diǎn)，得出平拋運(yùn)動軌跡；C．用重錘線和直尺畫出過O點(diǎn)的豎直線oy；D．用三角板畫出過O點(diǎn)的水平線ox；E．安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；F．每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點(diǎn)的位置；G．將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H．在平拋運(yùn)動軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，用三角板和刻度尺，分別量出三點(diǎn)的水平位移x和豎直位移y；I．利用水平和豎直位移x、y，計算三次平拋的初速Vo，再求出三次的平均值作為測量最后結(jié)果；E、G、A、D、C、F、B、H、I第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六

例7.(95年高考)在研究平拋物體運(yùn)動的實(shí)驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l＝1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動中先后經(jīng)過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v0＝＿＿＿＿＿＿(用l、g表示)，其值是

(g取9.8m／s2)．dabc解析：由平拋運(yùn)動規(guī)律Δy=gT2=lx=v0T∴v0=x/T=2l/T=代入數(shù)字l=1.25cm=1/80m得到v0=0.7m/s

0.7m/s第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)7.如圖(a)“是研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗裝置圖，(b)是實(shí)驗后在白紙上作的圖(1)在(a)圖上標(biāo)出O點(diǎn)及OX，OY軸，并說明這兩條坐標(biāo)軸是如何作出的．答：____________________________________．(2)固定斜槽軌道時應(yīng)注意使____________________________________．(3)實(shí)驗過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗中應(yīng)注意__________________________________________________．(4)計算小球平拋初速度的公式為Vo=______________，根據(jù)圖(b)給出的數(shù)據(jù)，可計算出Vo=______________m/s．利用重錘線作OY軸，再垂直于OY作OX軸底端切線沿水平方向每次都從同一高度處無初速度滾下1.6第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六例8.一個同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動》實(shí)驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離ΔS相等的三點(diǎn)A、B、C，量得ΔS=0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：（1）物體拋出時的初速度為

m/s；（2）物體經(jīng)過B時豎直分速度為

m/s；（3）拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為

m處。第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六解析:(1)先求T,據(jù)求得:T=0.1s;m/s=2m/s（2）m/s=1.5m/s（3）設(shè)拋出點(diǎn)在A點(diǎn)上方高度為h,下落到點(diǎn)的時間為t,則有:由此兩式可求得h=0.0125m第十九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期六練習(xí)8.如圖為一小球做平拋運(yùn)動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格，則閃光頻率是__________________Hz；小球運(yùn)動的初速度是_______________m/s；拋出點(diǎn)距圖中A點(diǎn)水平距離是_____________________cm，豎直距離是_________________cm。（g取10m/s2)10HZ1.5155第二十頁，