1、00。課時(shí) 2會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)原理1.描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡用描跡法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。2.判斷軌跡是否為拋物線以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)?x 軸，豎直向下為 y 軸建立直角坐標(biāo)系。當(dāng)軌跡上各點(diǎn)的 坐標(biāo)具有 yax2 的關(guān)系，且同一軌跡 a 是一個(gè)特定的值時(shí)，平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線。 3.根據(jù)軌跡計(jì)算初速度1測(cè)出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo) x、y，據(jù) xv t，y gt2 得初速度 v x2g2y二、實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球、方木板、圖釘、刻度尺、鉛垂線、鉛筆、白紙、鐵架臺(tái)。一、實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)第 1 頁(yè) 共 10 頁(yè)會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小二、誤差分析1. 安裝斜槽時(shí)，其

2、末端不水平。2. 小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)受空氣阻力影響。3. 小球每次滾下的初位置不相同。4. 建立坐標(biāo)系時(shí)，誤將斜槽口在木板上的投影點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。試題案例例 1 在利用斜槽軌道做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò) 描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(1)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 c.坐標(biāo)紙e.彈簧測(cè)力計(jì)b.秒表d.天平f.重垂線(2) 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線_。每次讓小球從同一位置由 靜止釋放，是為了每次平拋_相同。(3) 為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的 字母

3、填在橫線上_。a. 小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不能與木塊上的白紙(或方格紙)相接觸b. 用直尺將記錄的點(diǎn)連成折線c. 用平滑的曲線將記錄的點(diǎn)連接起來(lái)d. 記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降解析 (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 是需要的。(2)只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其運(yùn)動(dòng)才是平拋運(yùn)動(dòng)；每次從同一 位置由靜止釋放小球，是為了使小球有相同的初速度。第 2 頁(yè) 共 10 頁(yè)002ybcabg。會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小(3)如果小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與木板上的白紙相接觸就會(huì)改變它的運(yùn)動(dòng)軌跡，使其不是平拋運(yùn) 動(dòng)，故 a

4、正確；將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，故 b 錯(cuò)誤，c 正確；因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直 分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間里，位移越來(lái)越大，因此鉛筆下降的距離不應(yīng)是等距的， 故 d 錯(cuò)誤。答案 (1)cf (2)水平 初速度 (3)ac三、計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度1.平拋軌跡完整(即含有拋出點(diǎn))1因 xv t，y gt2，故 v x2g。在軌跡上任取一點(diǎn)，測(cè)出該點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的水平位移x 及豎直位移 y，就可求出初速度 v 。02.平拋軌跡殘缺(即無(wú)拋出點(diǎn))(1)如圖所示，在軌跡上任取水平距離為 x 的三點(diǎn) a、b、c，則物體在 a、b 間與 b、c 間所x用時(shí)間相等，設(shè)為 t，在水平分運(yùn)動(dòng)上有 v 0 t(

5、2)在水平分運(yùn)動(dòng)上，由逐差法有 hh h gt2，bc ab得出 th h聯(lián)立兩式得出初速度 v x0gg hbc ab試題案例例 2 (2018湖北襄陽(yáng)市四校高一下期中)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)： (1)小球拋出點(diǎn)的位置必須及時(shí)記錄在白紙上，然后從這一點(diǎn)畫水平線和豎直線作為 x 軸和 y 軸，豎直線是用_來(lái)確定的。(2)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的軌跡如圖 1 所示，判斷 o 點(diǎn)是否是拋出點(diǎn)：_(填“是”或 “否”)。第 3 頁(yè) 共 10 頁(yè)會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小圖 1(3)該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個(gè)點(diǎn)，測(cè)出其坐標(biāo)，并在直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了 yx2 圖像，則此平拋物體的初速度 v _m

6、/s。(取 g10 m/s2)0【思維導(dǎo)圖】解析 (1)豎直方向用重垂線確定，因?yàn)樾∏蛟谪Q直方向所受的重力是豎直向下的。 (2)由軌跡可知，水平距離 x x x ，所以 t t t ；豎直距離 y y y 135，oa ab bc oa ab bc oa ab bc所以在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)，豎直方向的位移之比為 135，表明豎直方向是初速度為零 的勻加速運(yùn)動(dòng)，o 點(diǎn)就是拋出點(diǎn)。1 g g 0.8(3)根據(jù) y gt2，xv t 得，平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為 y x2，則斜率 20，解得2 0 2v2 2v2 0.040 0初速度 v 0.5 m/s。0答案 (1)重垂線 (2)是 (3)0.5合格性

7、檢測(cè)1.在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，下列圖中所示坐標(biāo)紙 的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是( )答案 c2.(多選)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖 2 所示，在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)( )圖 2第 4 頁(yè) 共 10 頁(yè)002y會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小a. 將斜槽的末端切線調(diào)成水平b. 將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行c. 在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置 o，作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn) d.測(cè)出平拋小球的質(zhì)量解析 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)要求知 a、b 正確，c、d 錯(cuò)誤。答案 ab3.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了求小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初

8、速度，需直接測(cè)的數(shù)據(jù)有 ( )1 小球開(kāi)始滾下的高度2 小球在空中飛行的時(shí)間3 運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn) p 的水平坐標(biāo)4 運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn) p 的豎直坐標(biāo)a.c.b.d.1解析 由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向 y gt2，水平方向 xv t，因此 v x2g，可見(jiàn)只要測(cè)得軌跡上某點(diǎn) p 的水平坐標(biāo) x 和豎直坐標(biāo) y，就可求出初速度 v ，故 c 項(xiàng)正確。0答案 c4.兩個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)：圖 3(1)甲同學(xué)采用如圖 3 甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，使 a 球沿水平方向彈出，同 時(shí) b 球被松開(kāi)，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘擊打的力度，即改變a 球被彈出時(shí)

9、的速度，兩球仍然同時(shí)落地，這說(shuō)明_。(2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置。兩個(gè)相同的弧形軌道 m、n，分別用于發(fā)射小鐵球 p、q， 其中 n 的末端可看做與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵 c、d；調(diào)節(jié)電磁鐵 c、 d 的高度使 acbd，從而保證小鐵球 p、q 在軌道出口處的水平初速度 v 相等，現(xiàn)將小鐵球0p、q 分別吸在電磁鐵 c、d 上，然后切斷電源，使兩小球同時(shí)以相同的初速度v 分別從軌道0m 、 n的末端射出 。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_第 5 頁(yè) 共 10 頁(yè)11 222 2會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小_。僅 僅 改 變 弧 形 軌 道 m 的 高 度 ， 重 復(fù) 上 述 實(shí) 驗(yàn)

10、， 仍 能 觀 察 到 相 同 的 現(xiàn) 象 ， 這 說(shuō) 明_。解析 (1)通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明兩球具有等時(shí)性，由此說(shuō)明做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上 做自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)兩球在水平軌道上相遇，水平方向運(yùn)動(dòng)情況相同，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直 線運(yùn)動(dòng)。答案 (1)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng) (2)p 球擊中 q 球 做平拋運(yùn)動(dòng) 的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)5.如圖 4 所示是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，o 為平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任 取三點(diǎn) a、b、c，測(cè)得 a 點(diǎn)的豎直坐標(biāo) y 為 5.0 cm，b 點(diǎn)的豎直坐標(biāo) y 為 45.0 cm，a、b1 2兩點(diǎn)水平間

11、距 x 為 40.0 cm，則平拋小球的初速度 v 為_(kāi) m/s，若 c 點(diǎn)的豎直坐標(biāo)0y 為 60.0 cm，則小球在 c 點(diǎn)的速度 v 大小為_(kāi) m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g 取 3 c10 m/s2)。圖 41 1解析 豎直方向：y gt2，y gt22 2 x，可得 v 2.0 m/s；運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)時(shí)的豎直分 0 t t2 1速度大小 v 2gy ，v v2v2 4.0 m/s。y 3 c 0 y答案 2.0 4.06.如圖 5 所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為 5 cm，如果 g 取 10 m/s2，那么：圖 5(1) 照相機(jī)的閃光頻率是_

12、hz；(2) 小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是_ m/s；(3) 小球經(jīng)過(guò) b 點(diǎn)時(shí)的速度大小是_ m/s。解析 (1)因?yàn)?x x ，所以 t t 。在豎直方向上，由 ygt 得 5l3lgt ，解得 tab bc ab bc第 6 頁(yè) 共 10 頁(yè)acbybxbbx by212byby會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小0.1 s，故閃光頻率為 10 hz。x 30.05(2)水平分速度 v m/s1.5 m/s。t 0.1y 80.05(3)v m/s2.0 m/s，又知 v 1.5 m/s，所以 v v2 v2 1.522.02 2t 20.1m/s2.5 m/s。答案 (1)10 (2)1.5 (3)

13、2.5等級(jí)性檢測(cè)7.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖 6 所示的曲線，于是他 在曲線上取水平距離 x 相等的三點(diǎn) a、b、c，量得 x0.2 m。又量出它們之間的豎直距 離分別為 h 0.1 m，h 0.2 m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：(g10 m/s2)1 2圖 6(1)物體拋出時(shí)的初速度大小為_(kāi) m/s； (2)物體經(jīng)過(guò) b 時(shí)豎直分速度大小為_(kāi) m/s； (3)拋出點(diǎn)在 a 點(diǎn)上方高度為_(kāi) m 處。解析 (1)由 hgt x，得 t0.1 s，v 2 m/s。0 th h(2)v 1.5 m/s。2tv2(3)y y h h 0.012 5 m。0 b 1 2g

14、1答案 (1)2 (2)1.5 (3)0.012 58.(2018蚌埠二中高一下期中)圖 7 是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)描點(diǎn)畫出平 拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。(1)以下實(shí)驗(yàn)過(guò)程的一些做法，其中合理的有_a. 安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b. 每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c. 每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d. 為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪的點(diǎn)可以用折線連接第 7 頁(yè) 共 10 頁(yè)會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小圖 7(2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn) o 為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo) x 和豎直坐標(biāo) y，圖 8 中 yx2 是_。中圖像能說(shuō)明平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物

15、線的圖 8解析 (1)通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故 a 正確；因?yàn)橐?畫同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速 度，故 b 錯(cuò)誤，c 正確；用描點(diǎn)法描繪運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)將各點(diǎn)連成平滑的曲線，不能連成折 線或者直線，故 d 錯(cuò)誤。1(2)物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)， y gt2；水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，xvt；聯(lián)立可2gx2 g得 y ，因初速度相同，故 為常數(shù)，yx2 應(yīng)為正比例關(guān)系，故 c 正確，a、b、d 錯(cuò)誤。 2v2 2v2答案 (1)ac (2)c9.(2018吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下期中 )(1)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中

16、，下列說(shuō)法正確的是 _。a. 必須稱出小球的質(zhì)量b. 斜槽軌道必須是光滑的c. 斜槽軌道末端必須是水平的d. 應(yīng)該使小球每次從斜槽上相同位置從靜止開(kāi)始滑下(2)如圖 9，某同學(xué)在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小 方格的邊長(zhǎng) l5.00 cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的 a、b、c、d 所示，g 10 m/s2，該同學(xué)利用所學(xué)的知識(shí)判斷出 a 點(diǎn)不是本次平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)。取 a 點(diǎn)為坐標(biāo) 原點(diǎn)，水平向右為 x 軸，豎直向下為 y 軸建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，則拋出點(diǎn)橫坐標(biāo) x _，縱坐標(biāo) y_。第 8 頁(yè) 共 10 頁(yè)gacbybyg 10ybb會(huì)當(dāng)凌絕頂

17、，一覽眾山小圖 9解析 (1)本實(shí)驗(yàn)與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故 a 錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)要求小球每次拋出的初速度要相同 而且水平，因此要求小球從同一位置靜止釋放，至于是否光滑沒(méi)有影響，故b 錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中 必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽軌道必 須要水平，故 c 正確；為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一位置無(wú)初速度釋放，故 d 正確。(2)從圖中看出，a、b、c、d 4 個(gè)點(diǎn)間的水平位移均相等，是 x4l，因此這 4 個(gè)點(diǎn)是等時(shí)間間隔點(diǎn)。豎直方向兩段相鄰位移之差是個(gè)定值，即 ygt22l，t s0.1 s4l 40.05初速度：v m/s2.0 m/s，0 t

18、0.1y 8l 80.05v m/s2 m/s，2t 2t 20.1因此 v v gt(2100.1) m/s1 m/s0，ay by則 a 點(diǎn)不是拋出點(diǎn)；v 2從拋出點(diǎn)到 b 點(diǎn)的時(shí)間 t s0.2 s，則b2l20.0510從拋出點(diǎn)到 b 點(diǎn)的水平距離：x v t 20.2 m0.4 m，b 0 bv2 22從拋出點(diǎn)到 b 點(diǎn)的豎直距離：y m0.2 m，2g 20則拋出點(diǎn)的位置：x(0.40.2) m0.2 m，y(0.20.15) m0.05 m。答案 (1)cd (2)0.2 m 0.05 m10.試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)“測(cè)量彈射器中彈丸出射初速度”的實(shí)驗(yàn)方案。提供的實(shí)驗(yàn)器 材有：彈射器(含彈丸，如圖 10 所示)、鐵架臺(tái)(帶有夾具)、米尺。第 9 頁(yè) 共 10 頁(yè)2y。會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小圖 10(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意：_ _。 (2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量為(并在示意圖中用字母標(biāo)出) _。 (3) 由于