《高考物理創(chuàng)新案例(人教)實驗五 探究平拋運動的規(guī)律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理創(chuàng)新案例(人教)實驗五 探究平拋運動的規(guī)律（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 一 實驗目的1 通過實驗描出平拋物體運動的軌跡 2 學會測平拋運動初速度的方法 三 實驗器材斜槽 附金屬小球 木板及豎直固定支架 白紙 圖釘 刻度尺 三角板 重錘 鉛筆 四 實驗操作1 步驟 1 把斜槽放在桌面上 讓其末端伸出桌面外 調(diào)節(jié)末端使其切線水平固定 2 在帶有支架的木板上 用圖釘釘好白紙 并讓豎放木板左上方靠近槽口 使小球滾下飛出后的軌道平面跟板面平行 如圖實 5 1所示 圖實 5 1 3 把小球飛離斜槽末端時的球心位置投影到白紙上 描出點O 過O用重垂線描出豎直方向 4 讓小球每次都從斜槽上同一適當位置滾下 在粗略確定的位置附近 用鉛筆較準確地確定小球通過的位置 并記下這一點 以后依次改變x值 用同樣的方法確定其他各點的位置 2 數(shù)據(jù)處理 1 描軌跡把白紙從木板上取下來 用三角板過O作與豎直方向垂直的x軸 將一系列所描的點用平滑的曲線連接起來 五 注意事項1 實驗中必須保持通過斜槽末端的切線水平 木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行 并使小球的運動靠近圖板但不接觸 2 小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下 即在斜槽上固定一個擋板 每次都從擋板位置釋放小球 3 坐標原點 小球做平拋運動的起點 不是槽口的端點 應(yīng)是小球在槽口時 球心在木板上的水平投影點 4 要用平滑的曲線畫出軌跡 舍棄個別偏差較大的點 5 要在斜槽上適當?shù)母叨柔尫判∏?使它以適當?shù)乃匠跛俣葤伋?其軌跡由圖板左上角到達右下角 要在平拋軌跡上選取距O點遠一些的點來計算小球的初速度 這樣可以減小測量誤差 六 誤差分析1 安裝斜槽時 其末端切線不水平 2 小球每次滾下的初位置不盡相同 3 建立坐標系時 以斜槽末端端口位置為坐標原點 實際上應(yīng)是末端端口上的小球球心位置為坐標原點 4 空氣阻力使小球不是真正的平拋 5 記錄各點以及其坐標不夠準確 例1 在做 研究平拋物體的運動 的實驗時 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 彈簧測力計F 重垂線 實驗中 下列說法正確的是 A 應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下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)適當多一些E 為了比較準確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 解析 實驗中需確定豎直方向 故選重垂線 而準確確定平拋小球的豎直位移和水平位移需選用坐標紙 為保證小球每次做平拋運動初速度相同 應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下 故A正確 而軌道是否光滑只影響平拋初速度大小 不影響每次平拋初速度都相同 故B錯誤 軌道末端只有水平才能使拋體運動時初速度方向水平 故C錯誤 記錄的點多一些 用平滑曲線連接各點而得到運動軌跡時誤差就小一些 故D正確 E錯 綜上可知選A D 答案 CFAD 例2 甲 乙兩同學在研究平拋運動規(guī)律的實驗中 各自讓鋼球多次沿同一軌道運動 通過描點法畫出鋼球平拋運動的軌跡 1 甲同學在實驗中得到A B C三點的坐標標記如圖實 5 2甲所示 坐標原點為拋出點 其中 點的位置或坐標有明顯錯誤 根據(jù)你認為正確的數(shù)據(jù)計算出鋼球平拋的初速度為 g 10m s2 2 乙同學將斜槽軌道末端點取為坐標原點建立了坐標系并標出了相應(yīng)坐標數(shù)值 如圖乙所示 則鋼球的半徑為 cm 圖實 5 2 答案 1 B1 0m s 2 1 圖實 5 3 例3 利用單擺來研究平拋物體的運動 設(shè)計方案如圖實 5 3所示 在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P 當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OO h h L 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 O C s 則小球做平拋運動的初速度v0為 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O 點的水平距離s將隨之改變 經(jīng)多次實驗 以s2為縱坐標 cos 為橫坐標 得到如圖實 5 4所示圖象 則當 30 時 s為 m 若懸線長L 1 0m 懸點到木板間的距離OO 為 m 圖實 5 4 1 下列哪些因素會使該實驗的誤差增大 A 小球與斜槽間有摩擦B 安裝斜槽時其末端切線不水平C 建立坐標系時 y軸豎直D 根據(jù)曲線計算平拋運動初速度時 在曲線上取作計算的點離原點O較遠 解析 只要小球是從同一位置滾下 即使小球與斜槽之間有摩擦 由于每次小球滾下時摩擦的情況是相同的 所以小球平拋的初速度也是相同的 斜槽末端不水平 小球的運動就不是平拋運動 y軸必須豎直 不然在y軸方向的運動就不是自由落體運動 取的點離原點遠一些 計算更準確一些 因此應(yīng)選B 答案 B 2 如圖實 5 5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(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 圖實 5 5 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 解析 該題的重要信息是 改變整個裝置的高度H 發(fā)現(xiàn)A B兩球總是同時落地 該信息源強調(diào)的是豎直方向上是自由落體運動 C正確 無法說明水平方向上是什么運動 答案 C 3 下面是做 研究平拋物體的運動 實驗的步驟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 在白紙上標出O的位置 C 取下白紙 在紙上畫一條與豎直線Oy垂直的水平直線Ox D 用光滑曲線把記錄小球通過的位置的若干點連接起來 就得到平拋運動的軌跡 由于測定各個點時存在誤差 所畫的曲線可不通過個別偏差大的點 但必須保持曲線光滑 不允許出現(xiàn)凹陷處 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5 6個點 不必是步驟A測出的點 用尺測出每個點的坐標值x y 分別求出小球的初速度 然后取平均值就得到實驗測出的初速度 G 靠目測在紙上畫出O點向下的豎直線Oy H 將白紙用圖釘釘在豎直的木板上 在木板的左上角固定斜槽 1 以上實驗步驟有錯誤或不足 需要修改的是 2 以上實驗步驟修改后 正確的排列順序應(yīng)是 解析 1 步驟B中應(yīng)將小球處于斜槽末端時球心位置作為平拋運動的起點及坐標原點 步驟E中從相同位置釋放小球 步驟G中利用重錘線畫出豎直線Oy 2 HBGAECDF 答案 見解析 4 在做 研究平拋物體的運動 的實驗中 為了確定小球在不同時刻所通過的位置 實驗時用如圖實 5 6所示的裝置 先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平 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 圖實 5 6 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x 10 00cm A B間距離y1 4 78cm B C間距離y2 14 58cm g取9 80m s2 1 根據(jù)以上直接測量的物理量求得小球初速度為v0 用題中所給字母表示 2 小球初速度的測量值為 m s 5 2011 蚌埠模擬 某同學采用半徑R 25cm的1 4圓弧軌道做平拋運動實驗 其部分實驗裝置示意圖如圖實 5 7所示 實驗中 通過調(diào)整使出口末端B的切線水平后 讓小球從圓弧頂端的A點由靜止釋放 圖乙是小球做平拋運動的閃光照片 照片中的每個正方形小格的邊長代表的實際長度為4 85cm 已知閃光頻率是10Hz 則根據(jù)上述的信息可知 圖實 5 7 1 小球到達軌道最低點B時的速度大小vB m s 小球在D點時的豎直速度大小vDy m s 當?shù)氐闹亓铀俣萭 m s2 2 小球在圓弧軌道上是否受到了摩擦力 填 受到 未受到 或 條件不足 無法確定 答案 1 1 941 949 7 2 受到 6 已知平拋物體運動在豎直方向做自由落體運動 在水平方向做勻速直線運動 某同學為了測定平拋運動的初速度 設(shè)計了如下實驗 實驗裝置如圖實 5 8所示 實驗時先調(diào)整斜槽軌道 調(diào)節(jié)擋板到合適高度 并測出其相對拋出點O的豎直距離 即小球下落的高度 y 在水平擋板上鋪上白紙 白紙上再覆蓋復寫紙 使小球從斜槽某一高度由靜止釋放 經(jīng)過一段 圖實 5 8 水平軌道后拋出 落在水平擋板上 由落點位置測出小球做平拋運動的水平位移x 即小球落在擋板上的位置與拋出點O的水平位移 然后依次均勻下移水平擋板的位置 讓小球從斜槽上由靜止釋放 并測出小球下落高度以及水平射程 該同學共進行了六次測量 1 在實驗操作時 為了確保小球做同一軌跡的平拋運動 必須調(diào)節(jié)斜槽的末端 控制小球從斜槽上 由靜止釋放 2 為了測出平拋運動的初速度 該同學根據(jù)所測到的數(shù)據(jù)以y為橫坐標 以x2為縱坐標 在坐標紙上畫出對應(yīng)的圖象 發(fā)現(xiàn)為過原點的直線 并測出直線斜率為k 已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間 那么他所測得的小球做平拋運動的初速度v0 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全