（状元课堂）高三物理 （考点透视+典例精析+常见误区+基础演练+实验+综合能力测试）模块四 曲线运动 万有引力定律 实验 研究平抛物体的运动 新人教版.doc

实验 研究平抛物体的运动【考点透视】一、考纲指要能用正确的方法描出小球作平抛运动的轨迹，求出其初速度二、命题落点1实验步骤及实验中应该注意的问题。如例12根据方格纸中记录的点，求初速度及物体经过某点时的速度。如例23创新设计实验。如例3图1【典例精析】例1：如图1所示，甲是研究平抛运动的装置，已是试验后在白纸上作的图。（1）说明o点、ox、oy轴，是如何作出的。（2）说明要求槽口切线水平的原因及判断方法。（3）试验过程中需要经过多少次释放小球才能描出小球运动的轨迹，进行这一步骤的实验时应注意什么？为什么？ （4）根据图已给出的数据，计算该平抛运动的初速度解析：（1）利用小球在槽口末端球心位置定o点，利用拴在槽口处的重垂线作出oy轴，x 与oy轴垂直。（2）本实验中，小球离开的斜槽末端点，也就是平抛运动的起点，为保证小球此时速度水平，就必须斜槽末端的切线水平。将小球放在斜槽的水平部分，小球即不向里滚也不向外滚，说明小球末端是水平的。（3）应注意小球每次都从轨道同一位置由静止释放。由于本实验是采用寻找同一运动轨迹上的各处不同点，然后再用描点法来确定轨迹的方法，小球下落一次只能测一个点，需要多次测量，故应保证每次小球的平抛运动完全相同，即平抛物体的初速度必须每次都相同，为做到这一点，应使小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度滚下。（4）利用b点进行计算， 图2例2在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l= 1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图2中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=_(用l、g表示)，其值为_.解析：因水平分运动是匀速运动，由图知a、b、c、d间水平距离相等，则相邻两点间的时间间隔相等，设为t，竖直分运动是自由落体运动，满足，得和所以图3例3试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材有：弹射器(含弹丸见图3)、铁架台(带有夹具)、米尺.（1）画出实验示意图.（2）指出在安装弹射器时应注意的事项.（3）指出实验时需要测量的量.(在图中用字母标明)（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，在实验中应采取的方法是什么?图4（5）推导出初速度的计算公式. 解析：（1）作出下面的示意图4.（2）弹射器必须保持水平，以保证弹丸初速度沿水平方向.（3）应测出弹丸下降的高度y和水平射程x.（4）在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，得出水平射程x的平均值，以减小误差.（5）因为y=gt2，所以t= 又x=v0t，故v0=x/t=/【常见误区】1把运动轨迹上的不是抛出点的某点当作抛出点2不能用匀变速运动的规律（如、）处理竖直方向上的分运动【基础演练】1 在测定平抛物体的初速度v0的实验中，不影响测量误差的是（ ）a弧形槽与小球间有摩擦 b弧形槽末端切线不水平c小球受空气阻力 图5d小球每次滚下的位置不同2某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中忘了记下槽末端的位置o，如图5所示，a为物体运动一段时间后的位置，根据图象求出物体做平抛运动的初速度为（g取10 m/s2） （ ）a10 m/sb10 cm/sc20 m/sd200 cm/s3（2003年，上海14）如图6所示，在研究平抛运动时，小球a沿轨道滑下，离开轨道末图6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。图7b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。4如图7所示为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