《53 實驗：探究平拋運動的特點 導學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《53 實驗：探究平拋運動的特點 導學案（12頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第五章拋體運動 5.3實驗：探究平拋運動的特點 學習目標 1. 知道平拋運動的條件及相應控制方法。 2. 知道用實驗獲得平拋運動軌跡的方法。 3. 知道判斷運動軌跡是否是拋物線的方法。 4. 知道測量初速度時需要測量的物理量。 5. 會推導平拋運動速度的表達式，會計算平拋運動的初速度。 學習進階 一、 實驗目的： 1. 描繪物體做平拋運動的軌跡。 2. 由實驗軌跡求平拋運動的初速度。 二. 實驗器材：斜槽，小球，鐵架臺，木板，白紙，圖釘，鉛筆，刻度尺，重錘線。 1、如何畫平拋運動的軌跡 ① 安裝調整斜槽：將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上， 其末端伸出桌面外，軌道

2、末端水平。若小球在平直軌道上的 任意位置都靜止，說明已調平。 ② 記錄拋出點的位置為° ③ 在桌子邊緣（°的位置）掛重錘線，并記錄重錘線的方向為y軸，再畫出相應的x軸。 ④ 從斜槽的同一個位置釋放小球，并描出小球通過的幾個點跡 ⑤ 描繪出平拋運動的軌跡 2、回答下面的問題： ① 為什么要讓小球每次都從同一位置滾下？ ② 最開始位置滾下時的速度是多大？ ③ 軌跡需不需光滑？ ④ 為何要調整軌跡末端切線水平？怎樣證明末端切線已成水平？ ⑤ 研究時如何建立“坐標系”? ⑥ 如何判斷所做的軌跡是否是一條拋物線? ⑦ 測量初速度時需要測量哪些物理量？ ⑧ 試著推導初速

3、度的表達式。 突踐研究 一、單選題 1、如圖所示，在用斜槽軌道做探究平拋運動的規(guī)律的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，為了能較準確地描出運動軌跡，下面列出了一些操作要求，不正確的是 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可以不同 C. 每次必須由靜止釋放小球 D. 小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸 2、 某同學在探究物體做平拋運動的實驗時，他猜想到平拋運動的時間長短可能與下列因素 相關，其中你認為正確的是（ ） A. 拋出點距離地面的豎直高度 B. 拋出點距離落地點的水平位移 C. 物體拋出時的水

4、平速度 D. 物體的質量 3、 如圖所在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端時撞開輕質接觸式開關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做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B 兩球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后.將你認為正確的有（ ） A. 水平方向的分運動是勻速直線運動 B. 水平方向的分運動是勻加速直線運動 C. 豎直方向的分運動是自由落體運動 D. 豎直方向的分運動是勻速直線運動 4、用如圖裝置做研究平拋運動實驗時，下列說法正確的是( A. 用重錘線確定y軸方向 B-用目測判斷斜槽末端切線是否水平 C.

5、每次從軌道上不同位置釋放小球 D. 斜槽不是光滑的，這是實驗誤差的主要來源 二、實驗題 5、三個同學根據不同的實驗條件，進行了探究平拋運動規(guī)律的實驗: 甲 乙 丙」 (1) 甲同學米用如圖甲所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把刀球沿水平方向彈出，同時B 球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度， 兩球仍然同時落地，這說明。 (2) 乙同學采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N 的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵。、Q；調節(jié)電磁鐵。、D的高度， 使AC=BD，從而保證

6、小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度％相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在 電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度％同時分別從軌道M、N的下端射 出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應是。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相 同的現(xiàn)象，這說明。 (3) 丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運動的照片。圖中每個小方格的邊長 為10cm，則由圖可求得拍攝時每 s曝光一次，該小球的初速度大小為 m/s，小球運動 到圖中位置2時速度大小為 m/s(g取10m/s2)。 6、如圖所示，在探究平拋運動規(guī)律的實驗中， （1）用小睡打擊彈性金屬片，A球沿水平方向拋出

7、，同時B球由靜止自由下落，可觀察到兩小球同時 落地；改變小球距地面的高度和打擊的力度，多次實驗，都能觀察到兩小球同時落地。根據實驗 （選填能或不能）判斷出A球在豎直方向做自由落體運動;（選填能或不能）判斷出A 球在水平方向做勻速直線運動。 （2）研究平拋運動的實驗中，下列說法正確的是（請將正確選項前的字母填在橫線上） A. 應使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放 B. 斜槽軌道必須光滑 C. 斜槽軌道的末端必須保持水平 （3）圖是某同學根據實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，。為拋出點。在軌跡上任取兩點A、B，分別測 得A點的豎直坐標y1=4.90cm，B點的豎直坐標y2=44.10cm

8、，A、B兩點水平坐標間的距離△；=40.00cm。 課后鞏固 一、單選題 1、某同學用如圖所示的裝置研究平拋運動。在實驗中，小球每次都從斜面上的同一高度下落，而放 有復寫紙和白紙的木板離水平桌面的高度依次調為h、2h、3h，根據小球撞擊木板時在白紙上留下 的點跡，可得小球平拋時的水平位移分別為％、x2、％，則（） A. 若氣：氣：％ =1:2:3，則能說明小球在水平方向做勻速直線運動 B. 若氣：氣：x =1： J2：J3，則能說明小球在水平方向做勻速直線運動 C. 若氣：七：％ =1:4:9，則能說明小球在水平方向做勻速直線運動 D. 若x -x = x -x，

9、則能說明小球在水平方向做勻速直線運動 3 2 2 1 2、如圖，粗糙的斜槽固定在水平桌面上，斜槽末端與水平桌面平滑連接。小球從斜槽上A點滾下， 經桌面末端B點水平拋出，落在地面上的C點，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的 23H A. 若僅測出AB間的豎直高度，可求出小球經過B點時的速度 B. 若僅測出BC間的距離，可求出小球經過B點時的速度 C. 若僅測出BC間的水平距離，可求出小球做平拋運動的時間 D. 若僅測出BC間的豎直高度，可求出小球做平拋運動的時間 3、某同學設計了一個探究平拋運動特點的實驗裝置。如圖所示，在水平桌面上固定放置一個斜面，

10、 把桌子搬到墻的附近，把白紙和復寫紙附在墻上。第一次讓桌子緊靠墻壁，從斜面上某一位置由靜 止釋放小鋼球，在白紙上得到痕跡1，以后每次將桌子向后移動相同的距離X，每次都讓小鋼球從斜 面的同一位置滾下，重復剛才的操作，依次在白紙上留下痕跡2、3、4,測得2、3和3、4間的距 離分別為七和七。當地重力加速度為g。下列說法不正確的是（） A. 實驗前應對實驗裝置反復調節(jié)，直到桌面與重垂線垂直 B. 每次讓小鋼球從同一位置由靜止釋放，是為了使其具有相同的水平初速度 C. 可以求得七:七=3：5 D. 可以求得小鋼球離開水平桌面時的速度為x、：>3 § >2 4、如圖所示工、B是

11、兩個質量相同的小鋼球，其所處的兩個斜槽滑道完全相同，滑道底端切線水平，且 滑道2底端與光滑水平板吻接，現(xiàn)將A、B從相對于滑道底端相等高度處由靜止同時釋放則將觀察到 的現(xiàn)象是A、B兩個小球在水平面上相碰,改變釋放點的高度和上面滑道對地的高度，重復實驗，A、B 兩球仍會在水平面上相碰,這說明（） A. 平拋運動在水平方向的運動是勻速直線運動 B. 平拋運動在豎直方向的運動是自由落體運動 C. A球在下落過程中機械能守恒 D. A,B兩球的速度任意時刻都相同 二、實驗題 5、如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質接 觸式開關S,被電磁鐵吸住的

12、小球B同時自由下落.改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位 于同一高度的A、B兩球總是同時落地， （1） 該實驗現(xiàn)象說明了 A球在離開軌道后 A. 水平方向的分運動是勻速直線運動. B. 水平方向的分運動是勻加速直線運動. C. 豎直方向的分運動是自由落體運動. D. 豎直方向的分運動是勻速直線運動. （2） 在研究平拋物體的運動的實驗中，得到的軌跡如圖所示，其中O點為平拋運動的起點，根據 q 8 j/crn 平拋運動的規(guī)律及圖中給出的數據，可計算出小球平拋的初速度v0= m/s，（ g 9.8m/ s2 ） ■■■■ ■■■■■■ ■■■ Bia

13、 //■cm* 6、（1）為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗：如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，B球就 水平飛出，同時A球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面；如圖乙所示的實驗：將兩個完 全相同的斜滑道固定在同一豎直面內，最下端水平把兩個質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，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2,這兩 個實驗說明 4甲實驗只能說明平拋運動在豎直方向做自由落體運動. &乙實驗只能說明平拋運動在水平方向做勻速直線運動 。.不能說明上述規(guī)律中的任何一條 D甲、乙二個實驗均能同時說明平拋運動在水平、豎直方向上的運動性質

14、(2)關于研究物體平拋運動實驗，下列說法正確的 4小球與斜槽之間有摩擦會增大實驗誤差 &安裝斜槽時其末端切線應水平 C. 小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放 D小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度盡可能低一些. E. 將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行 丘在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置。，作為小球做平拋運動的起點和所建坐標系的原點 (3) 如圖丙，某同學在做平拋運動實驗時得出如圖丁所示的小球運動軌跡，】、b、c三點的位置在 運動軌跡上已標出，則：(g取10m / s2 ) ① 小球平拋運動的初速度為 m/s. ② 小球運動到b點的

15、速度為 m/s ③ 拋出點坐標x cm y=cm. 參考答案 【實踐研究】 1、B； 2、A； 3、C； 4、A； 5【答案】平拋運動的豎直分運動是自由落體運動 PQ兩球將相碰 平拋運動的水平分運動 是勻速直線運動 0.1 2 2.5 【解析】 (1)在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動.結果同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動; (2)讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度.小 球P做平拋運動，小球0做勻速直線運動，當兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直 線運動.當同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相

16、碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動; (3)平拋運動可看成豎直方向自由落體運動與水平方向勻速直線運動；在豎直方向：由a=g，2可得 t = J —- x 0.1s=0.1s \' 10 水平方向：由x=v0t得: v =會=2x01 m/s = 2m/s 0 t 0.1 位置2豎直分速度為： 3L 0.3 v = =——m/s = 1.5m/s V 2T 0.2 根據平行四邊形定則知，位置2的速度為： v = ；v 2 + v 2 = 2.5m/s 2^0 y 2 6【答案】能 不能 AC 2 【解析】 (1) 本實驗將A的做平拋運動與豎直方向下落的B的運

17、動對比，A做平拋運動，3做自由落體運動， 每次兩球都同時落地，只能說明A豎直方向運動情況，不能反映A水平方向的運動情況。 (2) 因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同速度， 故A正確；小球與斜槽之間的摩擦不影響平拋運動的初速度，所以斜槽軌道可以不光滑，故B錯誤; 通過調節(jié)斜槽末端水平，是為了保證小球初速度水平，做平拋運動，故C正確. (3) 根據： y =1 gt 2 1 2 1 '2 2° 2 2x0441s=0.3s 9.8 則小球平拋運動的初速度為： Ax 0.40 v = = m/s = 2m/s 0 t2

18、 -11 0.3 - 0.1 【課后鞏固】 1、B； 2、D； 3、D； 4、A； 5【答案】(1)C (2)1.6 【解析】 (1)由于AB兩球同時從同一高度開始下落，并且同時到達地面，故在豎直方向兩球遵循相同的運 動規(guī)律：即速度加速度總是相同.由于B球做自由落體運動，故A球在平拋過程中在豎直方向也做 自由落體運動，故C正確，D錯誤.而A球在水平方向的運動沒有可以參照的物體，故無法確定平 拋運動的物體在水平方向的運動所遵循的規(guī)律.故AB無法判定.故選C. 1 :直 (2)小球做平拋運動，在水平方向上：x=v0t，在豎直方向上：y= 2 gt2，解得v0=x ' 2y v = x

19、：里=0.32 x ；—————=1.6m / s 0 \ 2y \' 2 x 0.196 由圖示實驗數據可得： ； 6【答案】AB BCE 2 2.5 -10 -1.25 【解析】 (1)A、用小錘打擊彈性金屬片，B球就水平飛出，同時A球被松開，做自由落體運動，兩球同時落 到地面，知B球豎直方向上的運動規(guī)律與A球相同，即平拋運動豎直方向上做自由落體運動.故A 正確. B、把兩個質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與光滑水平板吻接，則將觀 察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2,知1球在水平方向上的運動規(guī)律與2球相同，即平拋 運動在水平方向上做勻速直線運動.故B正

20、確，C、D錯誤； 故選AB. (2)A、小球與斜槽之間有摩擦，不會影響小球做平拋運動，故A錯誤； B、 研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運 動，則安裝實驗裝置時，斜槽末端切線必須水平的目的是為了保證小球飛出時初速度水平，故B正 確； C、 由于要記錄小球的運動軌跡，必須重復多次，才能畫出幾個點，因此為了保證每次平拋的軌跡相 同，所以要求小球每次從同一高度釋放，故C正確； D、 小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度不能太低，故D錯誤. E、 根據平拋運動的特點可知其運動軌跡在豎直平面內，因此在實驗前，應使用重錘線調整面板在豎 直平面

21、內，即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行，故E正確； F、 在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置。，不能作為小球做平拋運動的起點，故F錯誤； 故選BCE. ⑶①在豎直方向上^y=gT2，可得時間間隔T = Ay = 0.1 八. 10 = 0.1s，則小球平拋運動的初速度 v = - = 02m/s = 2m/s 0 T 0.1 小球運動到方點的速度為v = =2.5m/s. y … ， ②b點在豎直方向上的分速度V =金= 1.5m/s b 2T ③ 拋出點到b點的運動時間 g .水平方向上的位移x1=v/=0.3m，豎直方向上的位移 y = 1 gt 2 = 0.1125m 2 .所以開始做平拋運動的位置坐標x=0.2-0.3=-0.1m=-10cm , y=0.1-0.1125=-0.0125m=-1.25cm；