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1、實(shí)驗(yàn):研究平拋物體的運(yùn)動(dòng) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.描出平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡。2.求出平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度。二、實(shí)驗(yàn)原理平拋運(yùn)動(dòng)可看作兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成:一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。則水平方向x=v0t,豎直方三、實(shí)驗(yàn)器材斜槽、坐標(biāo)紙、圖釘、重垂線、木板及豎直固定支架、鉛筆、三角板、金屬小球和刻度尺。 探究突破 典例剖析一、實(shí)驗(yàn)步驟1.將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,檢查調(diào)節(jié)斜槽末端至水平,檢查木板是否水平(如圖所示)。2.用圖釘把坐標(biāo)紙釘在豎直的木板上,固定時(shí)用重垂線檢查坐標(biāo)紙的豎線應(yīng)在豎直方向,選擇斜槽末端所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),從坐標(biāo)原點(diǎn)O畫出豎直向下的y軸。3.使小球從斜
2、槽的某一固定位置自由滑下,由O點(diǎn)開始做平拋運(yùn) 動(dòng)。 探究突破 典例剖析4.先用眼睛粗略地確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一x值處的y值,然后用鉛筆較準(zhǔn)確地確定小球通過(guò)的位置,并在坐標(biāo)紙上記下這一點(diǎn)。以后依次改變x值,用同樣的方法確定其他各點(diǎn)的位置(要注意每次都使小球從斜槽上同一位置開始由靜止運(yùn)動(dòng))。5.把坐標(biāo)紙從木板上取下來(lái),用三角板過(guò)O點(diǎn)作豎直線y軸的垂線,定為x軸,再將上面依次記下的一個(gè)個(gè)點(diǎn)連成光滑的曲線,這就是平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。 探究突破 典例剖析二、數(shù)據(jù)處理1.在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn),測(cè)出它們的x、y坐標(biāo)值,記錄到表格內(nèi)。2.把測(cè)到的坐標(biāo)值依次代入公式v0=x ,求出小
3、球平拋的初速度,并計(jì)算出平均值。 探究突破 典例剖析三、誤差分析1.安裝斜槽時(shí),其末端切線不水平。2.建立坐標(biāo)系時(shí),以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn),實(shí)際上應(yīng)是末端端口上的小球球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。3.小球每次自由滾下的位置不完全相同。4.數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí),測(cè)量不準(zhǔn)確而產(chǎn)生誤差。 探究突破 典例剖析四、注意事項(xiàng)1.保證斜槽末端點(diǎn)的切線水平,方木板豎直且與小球下落的平面平行,并使小球運(yùn)動(dòng)時(shí)靠近木板,但不接觸。2.小球每次都從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。3.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí),球的重心在木板上的水平投影點(diǎn)。4.小球在斜槽上開始滾下的位置要適當(dāng),以便使小球運(yùn)動(dòng)的軌跡由木板的左上角
4、到右下角。5.要選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來(lái)計(jì)算小球的初速度,這樣可減小誤差。 探究突破 典例剖析類型一實(shí)驗(yàn)器材、操作的考查【例1】 (1)在做研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí),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(biāo)卡尺B.停表C.坐標(biāo)紙D.天平E.彈簧測(cè)力計(jì)F.重垂線(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()A.應(yīng)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.要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng),記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些D.斜槽軌道末端可以不水平 探究突破 典例剖析解析:(1)實(shí)驗(yàn)中需要在坐標(biāo)紙上記錄小球的位置,描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,需要利用重垂線確定坐標(biāo)軸的y軸,故C、F是需要
5、的。(2)使小球從斜槽上同一位置滑下,才能保證每次的軌跡相同,A正確;斜槽沒(méi)必要必須光滑,只要能使小球滑出的初速度相同即可,B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中記錄的點(diǎn)越多,軌跡越精確,C正確;斜槽末端必須水平,才能保證小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。答案:(1)C、F(2)AC 探究突破 典例剖析類型二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理【例2】在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)記錄了運(yùn)動(dòng)軌跡上三點(diǎn)A、B、C,如圖所示。以A為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系,各點(diǎn)坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出。g取10m /s2,求:(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)初速度的大小;(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置坐標(biāo)。 探究突破 典例剖析解析:(1)如題圖所示,小球在AB段、BC段水平
6、位移相等,而小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),因此小球在這兩段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tAB=tBC=T。小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),由y=gT2得T=0.1s(2)由于小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),小球在B點(diǎn)的豎直分速度大小等于AC段在豎直方向平均速度大小。小球從拋出點(diǎn)O到A點(diǎn)歷時(shí):t OA=tOB-T=0.1s故O點(diǎn)坐標(biāo)值為(-10cm ,-5cm )。答案:(1)1m /s(2)(-10cm ,-5cm ) 1 2 3 41.在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,不會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差的是()A.小球每次自由滾落的高度不同B.斜槽末端不水平C.小球飛行過(guò)程受到空氣阻力不能忽略D.斜槽與小球之間有摩擦解析:為保證小球每次
7、做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同,每次釋放小球時(shí)應(yīng)在斜槽上的同一位置,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;斜槽末端不水平,小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小球飛行過(guò)程受到空氣阻力作用,它不做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡不是嚴(yán)格的拋物線,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中只要求小球離開槽末端的瞬時(shí)速度水平相同就可以了,即使斜槽與小球間有摩擦,這一要求也能做到,選項(xiàng)D正確。答案:D 1 2 3 42.在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,為減小空氣阻力對(duì)小球的影響,小球應(yīng)選擇()A.實(shí)心小鐵球B.空心鐵球C.實(shí)心小木球D.以上三種球都可以解析:在本實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該選用密度大、體積小的小球,以減少空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的影響。答案:A 1 2 3 43.在研究平拋物
8、體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,可以測(cè)出小球經(jīng)過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下:A.讓小球多次從同一位置上滾下,記下小球穿過(guò)卡片孔的一系列位置。B.安裝好器材,注意斜槽末端切線水平,記下斜槽末端O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線。C.測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y,用v 0=x 算出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。D.取下白紙,以O(shè)為原點(diǎn),以豎直線為y軸、過(guò)O點(diǎn)的豎直線的垂線為x軸,建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫出平拋軌跡。上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是。答案:BADC 1 2 3 44.(1)研究平拋運(yùn)動(dòng),下面哪些做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差()A.使用密度大、體積小的鋼球B.盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦C.實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下D
9、.使斜槽末端的切線保持水平(2)某同學(xué)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O,A為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置,根據(jù)如圖所示,求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為m /s。(g取10m /s 2) 1 2 3 4解析:(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),鋼球體積越小,所受空氣阻力越小,并且記錄小球通過(guò)的位置越準(zhǔn)確,A正確;小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滾下,可保證小球的初速度不變,與鋼球和斜槽間的摩擦無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤,C正確;實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使斜槽末端的切線水平,以確保小球水平飛出做平拋運(yùn)動(dòng),D正確。(2)由題圖可知AB、BC間的豎直距離yAB=15cm =0.15m ,yBC=25cm =0.25m因?yàn)閤 AB=xBC=0.20m ,所以小球從A運(yùn)動(dòng)到B與從B運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間相同,設(shè)此時(shí)間為t,則yBC-yAB=gt2答案:(1)ACD(2)2.0
2018秋滬科版高中物理必修2課件：1.4 實(shí)驗(yàn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)(共16.ppt)
