《2018届一轮复习鲁科版 4.5实验：研究平抛运动(23张)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届一轮复习鲁科版 4.5实验：研究平抛运动(23张)（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五节 实验:研究平抛运动第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂考情概览第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂基础夯实-3-基础夯实自我诊断1.实验目的 (1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 (2)用实验轨迹求解平抛物体的初速度。 2.实验原理3.实验器材(以斜槽法为例) 斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂基础夯实-4-基础夯实自我诊断4.实验步骤(以斜面小槽法为例)实验原理图 (1)按实验原理图甲所示安装实验装置,使斜槽末端水平。 (2)以水平槽末端端口上
2、小球球心位置为坐标原点O,过O点画出 竖直的y轴和水平的x轴。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂基础夯实-5-基础夯实自我诊断(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经 过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一 点。用同样方法,在小球运动路线上描下若干点。 (4)将白纸从木板上取下,从O点开始连接画出的若干点描出一条 平滑的曲线,如实验原理图乙所示。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂基础夯实-6-基础夯实自我诊断在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。(1)实验简要步骤如下: A.
3、如图所示,安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜 槽末端O点和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是让小球 置于槽口任一位置,小球均不发生滚动 。 B.让小球多次从同一 (选填“同一”或“不同”)位置上滚下,记下 小球穿过卡片孔的一系列位置。 第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂基础夯实-7-基础夯实自我诊断C.测出曲线上某点的坐标x、y,用 算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。(当地重力加速度g已知) D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。 (2)(多选)研究平抛运动,下面哪些说法是正确的 (
4、 AC ) A.使用密度大、体积小的小球 B.必须测出平抛小球的质量 C.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 D.尽量减小小球与斜槽之间的摩擦第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂基础夯实-8-基础夯实自我诊断解析: (1)A项中根据平衡,若FN=G,小球不会滚动,此时FN竖直向上,说明末端水平。B项中要记下小球运动途中经过一系列位置,不可能在一次平抛中完成。每次平抛只能确定一个位置,要确定多个位置,要求小球每次的轨迹重合,故小球平抛时的初速度必须相同,小球每次从同一位置滚下。C项中,由x=v0t及(2)研究平抛运动,一是尽量减小小球运动中空气阻力的影
5、响,二 是准确地描绘出小球的轨迹,故A、C正确。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂基础夯实-9-基础夯实自我诊断特别提醒 实验注意事项 (1)固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,保证小球的初速度水平。 (2)固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在 的竖直平面平行,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。 (3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板。 (4)要在斜槽上适当高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛 出,其轨迹由木板左上角到达右下角,这样可以减小测量误差。 (5)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在
6、木板上的投影点。 (6)计算小球的初速度时,应选距抛出点稍远一些的点为宜,以便于测量和计算。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-10-考点一考点二考点三题组突破 两个同学根据不同的实验条件,进行了“研究平抛运动”的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,使A 球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落 地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时 落地,这说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 。 第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-11-考点一考点二考点三(2)乙同学采
7、用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N, 分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看做与光滑的水平板相 切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使 AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等, 现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球 同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察 到的现象应是P球击中Q球 。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上 述实验,仍能观察到相同的现象,这说明平抛运动的物体在水平方 向上做匀速直线运动 。 解析: (1)通过对照实验,说明两球具有等时性,由此说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由
8、落体运动。 (2)两球在水平轨道上相遇,水平方向运动情况相同,说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-12-考点一考点二考点三题组突破某物理兴趣小组做“研究平抛运动”实验时,分成两组,其中一个实验 小组让小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到如图 所示的照片,已知每个小方格边长10 cm,当地的重力加速度g取10 m/s2 。其中C点处的位置坐标已被污迹覆盖。 (1)若以拍摄的第一点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向建 立直角坐标系,被拍摄到的小球在C点位置的坐标为(60 cm,60 cm)。 第四章第五节 实
9、验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-13-考点一考点二考点三(2)小球平抛的初速度大小为2 m/s 。 (3)另一个实验小组的同学正确地进行实验并正确地描绘了运动轨迹,测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以y为纵轴,以x2为横轴,在坐标纸上画出对应的图象,发现为过原点的直线,并测出直线斜率为2,则平抛运动的初速度第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-14-考点一考点二考点三第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-15-考点一考点二考点三规律总结 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 (1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线
10、,则当以抛出点为坐标原点 建立直角坐标系后,轨迹上各点的坐标具有y=ax2的关系,且同一轨 迹上a是一个特定的值。 (2)验证方法 方法一:代入法 用刻度尺测量几个点的x、y坐标,分别代入y=ax2中求出常数a,看 计算得到的a值在误差范围内是否为一常数。 方法二:图象法 建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出 对应y值的x2值,在y-x2坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线 上,并求出该直线的斜率即为a值。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-16-考点一考点二考点三2.计算平抛运动的初速度 (1)平抛轨迹完整(即含有抛出点) 在轨迹上任
11、取一点,测出该点离原点的水平位移x 及竖直位移y,就可求出初速度v0。(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点) 如图所示,在轨迹上任取三点A、B、C,使A、B间及B、C间的水 平距离相等,设为x,由平抛运动的规律可知,A、B间与B、C间所用 时间相等,设为t,则h=hBC-hAB=gt2,第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-17-考点一考点二考点三例题某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置如图甲 所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽( 如图甲中P0P0、P1P1、),槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸 铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的
12、各插槽中,每次让小 球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一 槽中并同时向纸面内侧平移距离 d。实验得到的小球在白纸上打下的若干痕迹点如图乙所示。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-18-考点一考点二考点三(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜轨末端水平、A板水 平、插槽P0P0垂直斜轨并在斜轨末端正下方 。 每次让小球从同一位置由静止释放,是为了使小球每次做平抛运 动的初速度都相同 。 (2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了使记录纸上每两点之间 的水平距离相等 。 (3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹。 答案:见解析图 第四章第五节 实验
13、:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-19-考点一考点二考点三解析: (1)对实验装置反复调节的目的:斜轨末端水平,以保证 小球离开轨道时做平抛运动;A板水平,保证B板总处于同一高度 ;插槽P0P0垂直斜轨并在斜轨末端正下方,以保证B板在P0P0时小 球的痕迹为抛出点。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保证小球每次以相同初速度做平抛运动。 (2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了使记录纸上每两点间的水平距离相等。 (3)如图所示。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-20-考点一考点二考点三类题过关 1试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”
14、的实验 方法。提供的实验器材有弹射器(含弹丸,如图所示)、铁架台(带有 夹具)、米尺。 (1)画出实验示意图。答案:如图所示 第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-21-考点一考点二考点三(2)在安装弹射器时应注意弹射器应固定,且弹射器发射方向应保 持水平 。 (3)实验中需要测量的物理量(在画出的示意图中用字母标出): 弹丸射出的水平距离x和弹射器与水平地面的高度差h 。 (4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中 应采取的方法是在弹射器高度不变的情况下多次实验,取x1、x2、 、xn的平均值 作为实验数据 。 第四章第五节 实验:研究平抛运动考
15、情概览基础夯实多维课堂多维课堂-22-考点一考点二考点三解析: (1)如图所示。 (2)安装时要注意弹射器应固定,且弹射器发射方向应保持水平。 (3)实验中需测量弹丸射出的水平距离x和弹射器与水平地面的 高度差h。 (4)在弹射器高度不变的情况下多次实验, 取x1、x2、xn的平均值 作为实验数据。第四章第五节 实验:研究平抛运动考情概览基础夯实多维课堂多维课堂-23-考点一考点二考点三类题过关 2某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛 运动的初速度。在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺, 让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上,则利用 小球在刻度尺上的落点位置,就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度。下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度 标尺(图中P点为重锤的投影位置),其中可能正确的是( )答案解析解析关闭答案解析关闭
