平抛运动实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一.实验原理：,用描迹法,该实验的平抛运动可以看成是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线任一点的坐标x和y，利用,就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。,二.演示,1,三.注意事项有：,斜槽末端的切线必须水平。,用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。,以斜槽末端所在的点为坐标原点。,如果是用白纸，则应以斜槽末端所在的点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定,y,轴方向，再用直角三角板画出水平线作为,x,轴，建立直角坐标系。,每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。,2,例1.(,1998年上海,)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出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，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：。,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记录小球位置用的木条(或凹槽)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,A C E,3,练习1.在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的：,A、秒表 B、天平 C、重锤线 D、测力计,C,4,例2. 如图所示，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）时撞开轻质接触式开关,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,两球总是同时落地。该实验现象说明了,A,球在离开轨道后 （ ）,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,03年上海14,C,A,B,S,H,B,5,练习2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是 ,A小球平抛的初速度不同,B小球每次做不同的抛物线运动,C小球在空中运动的时间每次均不同,D小球通过相同的水平位移所用时间均不同,ABD,6,例3.如图所示为一小球做平抛运动时的闪光照片的一部分，背景标尺每小格表示1.25cm则由照片求出小球平抛的初速度值为_,0.70m/s,7,练习3.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出,甲的实验错误是,.,乙的实验错误是,.,O,甲,O,乙,槽底不水平,每次释放小球的高度不同,8,例4.如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s,2,，则,（1）小球平抛的初速度v,o,=,m/s,（2）闪光频率f=,H,2,（3）小球过A点的速率v,A,=,m/s,A,B,C,解：由自由落体运动规律，,y=gt,2,=20.05=0.1m,t=0.1s,f=10Hz,x=v,0,t, v,0,=x/t=30.05/0.1=1.5m/s,v,By,=(y,1,+y,2,)/2t = 80.05/0.2=2m/s,v,Ay,= v,By,gt = 2-1 =1m/s,v,A,2,= v,Ay,2,+ v,0,2,=1+2.25=3.25,v,A,=1.8m/s,1.5,10,1.8,9,练习4.下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ）,A小球与斜槽之间有摩擦,B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点,C安装斜槽时其末端不水平,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,BC,10,例5.在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的,A、B、C,三点的位置，取,A,点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当,g,10,m/s,2,时，下列说法正确的是（ ）,A小球抛出点的位置坐标是（0，0）,B小球抛出点的位置坐标是（-10，-5）,C小球平抛初速度为2,m/s,D小球平抛初速度为1m/s,BD,11,练习5. 在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的 ,A安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平,B每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放,C在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这并不影响实验结,果,D为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量,AB,12,例6.一学生做“研究平抛物体的运动”实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的Ox轴，忘了画坐标原点和Oy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量),测量方法：(简答)_,得到的v,0,=_,解析:任取三点1，2，3，如图示，测得s，y,1,y,2,则,13,练习6.某学生在研究平抛运动的实验中有如下操作步骤，试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：_,A用铅笔在白纸上记下抛出点位置O；,B取下白纸，用平滑曲线连接小球依次通过的各点，得出平抛运动轨迹；,C用重锤线和直尺画出过O点的竖直线oy；,D用三角板画出过O点的水平线ox；,E安装斜槽，并使槽的末端切线沿水平方向；,F每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白纸上依次记下小球通过各点的位置；,G将白纸钉在木板上，并竖直固定木板；,H在平抛运动轨迹上取A、B、C三点，用三角板和刻度尺，分别量出三点的水平位移x和竖直位移y；,I利用水平和竖直位移x、y，计算三次平抛的初速Vo，再求出三次的平均值作为测量最后结果；,E、G、A、D、C、F、B、H、I,14,例7.(95年高考)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,l,1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v,0,(用,l,、g表示)，,其值是,(g取9.8ms,2,),d,a,b,c,解析：由平抛运动规律,y=gT,2,=,l,x=v,0,T, v,0,= x/T=2,l,/T=,代入数字,l,= 1.25cm=1/80 m,得到,v,0,=0.7m/s,0.7m/s,15,练习7. 如图(a)“是研究平抛运动”的实验装置图，(b)是实验后在白纸上作的图,(1)在(a)图上标出O点及OX，OY轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的答：_,(2)固定斜槽轨道时应注意使_,(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意_,(4)计算小球平抛初速度的公式为V,o,=_，根据图(b)给出的数据，可计算出V,o,=_m/s,利用重锤线作OY轴，再垂直于OY作OX轴,底端切线沿水平方向,每次都从同一高度处无初速度滚下,1.6,16,例8.一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离,S相等的三点A、B、C，量得S=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：,（1）物体抛出时的初速度为,m/s；,（2）物体经过B时竖直分速度为,m/s；,（3）抛出点在A点上方高度为,m处。,17,解析:(1)先求T,据,求得:T=0.1s;,m/s=2m/s,（2）,m/s=1.5m/s,（3）设抛出点在,A,点上方高度为,h,下落到点的时间为,t,则有:,由此两式可求得h=0.0125m,18,练习8.如图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格，则闪光频率是_Hz；小球运动的初速度是_m/s；抛出点距图中A点水平距离是_cm，竖直距离是_cm。（g取10m/s,2,),10HZ,1.5,15,5,19,若只有米尺，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度h和水平射程s，则子弹初速度,例9.利用手头的常用仪器，粗略测定玩具手枪子弹射出时的初速度。除玩具手枪外，所给的测量仪器为：只有秒表；只有米尺。,解：若只有秒表，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间t，则子弹上升的时间为t/2，故子弹初速度v,0,=gt/2。,20,