人教版 高中物理必修二(课件+检测):第五章第三节实验:研究平抛运动 (2份打包)

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名称 人教版 高中物理必修二(课件+检测):第五章第三节实验:研究平抛运动 (2份打包)
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文件大小 8.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2018-01-30 10:22:19

文档简介

第五章 曲线运动
第三节 实验:研究平抛运动
1.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从________滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置.
B.按图安装好器材,注意________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是________.
解析:(1)该实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同,这就要求小球平抛的初速度相同,而且初速度是水平的,因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平,方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置,同时让小球多次从同一位置无初速度的释放.(2)实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,故实验顺序为:BAC.
答案:(1)同一位置无初速度 调整斜槽末端水平,和方木板竖直且与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端 (2)BAC2-1-c-n-j-y
2.(1)(多选)在研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是(  )
A.必须称出小球的质量
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.斜槽轨道末端必须是水平的
D.应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下
(2)如图所示,某同学在研究平抛物体的运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=5.00 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,g取10 m/s2.则:【来源:21cnj*y.co*m】
①小球平抛的初速度v0=________m/s,小球在b点的速率vb=________m/s(结果保留两位有效数字).【出处:21教育名师】
②a点________抛出点(选填“是”或“不是”).
解析:(1)本实验与小球的质量无关,故A错误;该实验要求小球每次抛出的初速度要相同并且水平,因此要求小球从同一位置由静止释放,至于斜槽末端是否光滑对实验没有影响,故B错误;实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度,所以斜槽轨道末端必须水平,故C正确;为确保小球有相同的水平初速度,则要求每次将小球从同一位置无初速度释放,故D正确.21*cnjy*com
(2)①从题图中可看出,a、b、c、d4个点间的水平位移均相等,x=4L,因此这4个点是等时间间隔点.竖直方向两段相邻位移之差是个定值,即Δy=gT2=2L,T== s=0.1 s,初速度v0== m/s=2.0 m/s,vby=== m/s=2.0 m/s,因此vb== m/s=2 m/s≈2.8 m/s.
②vay=vby-gT=2.0 m/s-10×0.1 m/s=1 m/s≠0,则a点不是抛出点.
答案:(1)CD (2)①2.0 2.8 ②不是
3.(1)如图甲所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后(  )
图甲
A.水平方向的分运动是匀速直线运动
B.水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向的分运动是自由落体运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
(2)研究平抛运动时,某同学设计了如图乙所示的实验:将两个相同的倾斜滑道固定在同一竖直平面内,最下端水平,滑道2与光滑水平板平滑相接.把两个质量相等的小钢球,从斜面的同一高度由静止开始同时释放,则他将观察到的现象是____________________
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这说明________________________________________________21教育网
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图乙
(3)(多选)在做平抛运动实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是(  )
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(4)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分照片,图中正方形方格的边长为5 cm,g取10 m/s2,则:
①闪光频率是________Hz;
②小球运动的水平分速度为________m/s;
③小球经过B点时速度的大小为________m/s.
解析:(1)A球与B球同时释放,同时落地,时间相同,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,将A球的运动沿水平和竖直方向正交分解,两个分运动同时发生,具有等时性,因而A球的竖直分运动的时间与B球的运动时间相等,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,说明在任意时刻两球在同一高度,即A球的竖直分运动与B球的运动完全相同,说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,故选C.www.21-cn-jy.com
(2)两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,球1离开滑道后做平抛运动,球2做匀速直线运动,水平方向速度相同,观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2,说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动.21*cnjy*com
(3)通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;因为要画同一运动的轨迹,每次释放小球的位置必须相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;用铅笔记录小球位置时,每次不必严格地等距离下降,故D错误;实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线,故E正确;将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑曲线,故F错误.【版权所有:21教育】
(4)①在竖直方向上,根据Δy=2L=gT2,得闪光相等的时间间隔T== s=0.1 s,
频率f==10 Hz.
②小球做平抛运动的初速度v0== m/s=1.5 m/s.
③B点的竖直分速度vy== m/s=2 m/s,则小球经过B点时的速度大小为vB==2.5 m/s.
答案:(1)C (2)两个小球将发生碰撞 平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动 (3)ACE (4)①10 ②1.5 ③2.521·cn·jy·com
4.(1)(多选)研究平抛运动,下面做法中可以减小实验误差的是(  )
A.使用密度大、体积小的钢球
B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C.实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
D.使斜槽末端的切线保持水平
(2)图甲是研究小球在斜面上做平抛运动的实验装置,每次将小球从弧形轨道同一位置由静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图乙所示的xtan θ图象,g取10 m/s2.则:【来源:21·世纪·教育·网】
图甲
图乙      图丙
①由图乙可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=________.实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为________.2·1·c·n·j·y
②若最后得到的图象如图丙所示,则可能的原因是(写出一个)__
______________________________________________________.
解析:(1)研究平抛运动时,钢球体积越小,所受空气阻力越小,并且记录小球通过的位置越准确,A正确;小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下,可保证小球的初速度不变,与钢球和斜槽间的摩擦无关,B错误,C正确;实验时必须使斜槽末端的切线水平,以确保小球水平飞出做平抛运动,D正确.
(2)①根据tan θ===,解得t=,
则x=v0t=,
可知图线的斜率k==,
解得v0=1 m/s.
实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,知θ=60°时,小球落在斜面的底端,
即x==2×12× m= m,
解得l== m.
②图线的斜率k=,从图象可看出,斜率变大,原因是v0变大,所以有可能是小球从弧形轨道释放的位置变高了.21·世纪*教育网
答案:(1)ACD (2)①1 m/s  m ②小球从弧形轨道释放的位置变高了
5.某同学用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动
轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度代表0.10 m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.www-2-1-cnjy-com
完成下列填空(重力加速度取10 m/s2):
(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图中可读出|y1-y2|=________ m,|y1-y3|=________ m,|x1-x2|=________ m(保留两位小数).
(2)若已测得抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用(1)中读取的数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为________ s,小球抛出后的水平速度为________m/s.
解析:(1)由题图知P1、P2的竖直间隔为6个小格,因此|y1-y2|=0.60 m,P1、P3的竖直间隔为16个小格,因此|y1-y3|=1.60 m,P1、P2的水平间隔为6个小格,因此|x1-x2|=0.60 m.(2)由于P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等,所以P1到P2的时间与P2到P3的时间相等,设为t.根据物体在竖直方向做匀变速直线运动,有|y3-y2|-|y2-y1|=gt2,代入数据得t=0.20 s.21cnjy.com
小球抛出后的水平速度vx== m/s=3.0 m/s.
答案:(1)0.60 1.60 0.60 (2)0.20 3.0
课件33张PPT。第五章 曲线运动