1.3.3
研究平抛运动(实验)
班级:
姓名:
1.在“研究平抛运动”的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测量的数据有( )
①小球开始滚下的高度
②小球在空中飞行的时间
③运动轨迹上某点P的水平坐标
④运动轨迹上某点P的竖直坐标
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
2.下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大( )
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远
3.(多选题)在“研究平抛物体的运动”实验中,下列说法正确的是
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置释放
D.为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
4.在探究平抛运动的规律时,可以选用图中几种装置进行研究.
(1)图甲的实验现象是
.该现象说明平抛运动的
.
(2)图乙装置可通过获得稳定的细水柱来描绘平抛运动的轨迹,其中能获得稳定的细水柱的过程应该是水面从开始位置一直降到竖直细管
(填“A”或“B”)处.
(3)图丙是实验室内研究平抛运动的装置.为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的,每次释放时都使钢球在弧形槽上
位置由
滚下.
5.某学习小组的同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”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,金属片把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_________________________________________
(2)乙同学采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,使两小球能同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是____________________.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__________________
6、(1)在做研究平抛运动实验中,以下哪些操作可能引起实验误差(________)
A
.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
B
.确定OY轴时,没有用重垂线
C
.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
D
.每次从轨道同一位置释放小球
(2)如图所示为某次实验中一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5
cm.如果取g=10
m/s2,那么:
①闪光频率是
_______Hz
②小球平抛时的初速度的大小是________m/s
③小球经过B点的速度大小是___________m/s
7.如图,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球平抛运动的初速度,还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系.
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作的________和________,然后由公式________________求出k的平均值.
(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端拉压到________(填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________和________,再由公式________求出初速度的平均值.
参考答案
C 2.C
3.CD
4.(1)两小球总是同时落地 竖直分运动是自由落体运动 (2)A (3)同一 静止
5.(1)平抛运动的物体在竖直方向上是自由落体运动 (2)P球击中Q球 平抛运动的物体在水平方向上是匀速直线运动
6.AB
10
1.5
2.5
7.(1)弹簧的示数F 弹簧的伸长量Δx k= (2)同一 水平位移s 竖直高度h v0=s1.3.3
研究平抛运动(实验)
教学目标:1、学会描绘平抛运动轨迹的方法2、根据平抛轨迹求平抛的初速度。
教学重点:实验原理及操作
教学难点:数据的处理
【自主学习】
1.实验器材
斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台.
2.实验步骤
(1)按图甲所示安装实验装置,使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止)
(2)以水平槽末端端口上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.
(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点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线,如图乙所示.
3.注意事项
(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平).
(2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.
(3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放.
(4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.
(5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.
【交流讨论】
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理,阐释内涵与外延等(略)
【学以致用】
考点一 实验的操作
【例1】 (1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.
A.游标卡尺
B.秒表
C.坐标纸
D.天平
E.弹簧秤
F.重垂线
(2)实验中,下列说法正确的是( )
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
【变式1】在“研究平抛运动”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________位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置.
B.按图4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,用平滑曲线画出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________.
(3)怎样才能保证小球每次释放做平抛运动的轨迹相同呢?
考点二 数据的处理
【例2】在“研究平抛运动”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________释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图5中a、b、c、d所示.
B.按实验原理图安装好器材,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运动轨迹.
(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____________.
(3)已知图中小方格的边长L=1.25
cm,则小球平抛的初速度为v0=________(用L、g表示),其值是________.(取g=9.8
m/s2)
(4)b点的速度vb=________.(用L、g表示)
【变式1】在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为l=1.25
cm,若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示.
(1)小球平抛的初速度v0的数值为________(g取9.8
m/s2).
(2)在图中找出小球的抛出点,画出小球的运动轨迹和以抛出点为坐标原点的x、y坐标轴.抛出点O在a点左侧________处(以l表示),a点上方________处(以l表示).
参考答案
【例1】 (1)CF (2)AD
【变式1】
A.同一 B.斜槽末端切线水平,方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 (2)BAC (3)为保证小球的运动轨迹相同,应使小球每次做平抛运动的初速度相同,所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置滚下,安装器材时应注意使斜槽末端水平,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.
【例2】(1)同一位置静止 斜槽末端切线水平
(2)B、A、C
(3)2 0.71
m/s
(4)
【变式1】 (1)1.4
m/s (2)4
l