新教材实验-平抛运动规律的探究

1、平抛运动规律的探究实验目的:（1）利川有连扌n功能的数码和机或摄像机获得平抛运动的轨迹；（2）利川dis实验研究平抛物体的飞行时间t和下落奇度h、初速度v（）z间的关系；平抛物体的 射程x与间的关系。实验器材:有连拍功能的数码和机或摄像机，以及由斜血滑椚和支架、金属小球、光电门传感器、碰撞传感 器等组成的dis平抛运动实验装直。斜桶导软采分显 磐: 数集析斥实验原理批注pl：匀速直线运动，a由落体运动1平抛物体的运动可以看作是水平方向的和竖直方向的的（合运动2只要使小球每次都在斜槽上的同-位克从挣止开始门由滚下，就可以保证小球离开斜槽末端具有，再设法确定小球轨迹上的，把它们用平滑曲线连接起來就

2、可以得到一批注p2:相同的初速,儿个点条较准确的小球作平抛运动的轨迹l3以平抛出发点为原点，水平方向为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，设平抛初速为v（”飞行时间为t，则对平抛运动轨迹曲线上任意一点的坐标（x, y）都有：x=若测出某点坐标（x, y）,则可求得平抛运动初速度v°=实验步骤1. 控制斜槽导轨的水平椚口高度，让小球从斜槽的不同高度斜椚导轨处滚下，以4种不同的速度 冲出水平槽口在空中做平抛运动。利用安置在槽口的光电门传感器测觅小球平抛运动的初速度v。, 利川安置在底板上的碰撞传感益测暈小球的飞行时间to并显示亦计算机屏幕上。落地点的水平距 离x由底座上的标尺读岀。将这些数抵

3、记录在预先设计好的表格中。高度h=:v()/nvs 10x/m0t/s2. 改变斜椚水平槽口的高度，重复步骤1中的实验，将显示在计算机屏幕上的这些数据记录在预 先设计好的笫二张表格屮。高度h=mvo/m-s-10x/m0t/s¥(*.)3用数码相机的连拍功能（或摄像机），在上述两组实验中，各选一次实验，拍摄小球做平抛运 动的过程，将所摄得的一组照片输入计算机中，然后进行处理，并将这些照片图像叠合在一起以 获得小球做平抛运动的轨迹。数据处理1. 根据表中物体抛出时的高度h和初速度v。的数据，分 別计算岀射程和飞行时间的理论值，然后与和应的实验数 据进行比较，进行分析，得出结论。2. 考

4、察由数码相机所得到的小球做平抛运动的轨迹图 象，分析由此得到的某些信息，如水平分速度、竖直分速 度等。批注p4j: cd甲批注p5j: （i）直角坐标系的原点应 建在小球飞离斜柄槽口时球心的水 平投形点处.它在槽口正上方r （ r 为小球半径）处。而该同学却错谋地 将坐标原点取在槽口处（2分）<2）偏大（2分）甲相关习题1. 关于研究平抛运动的实验，下述止确的腳（）（a）斜槽必须是光滑无摩擦的（b）所用小球的半径越大则所测得的初速度越精确（c）实验所需唯一测量工具是亳米刻度尺<d）小球越重所测量得的初速度越梢确2. （2007闵行）实验室的斜面小椚等器材装配如图甲所示的装置.钢球从

5、斜椚上滚厂经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都便钢球在斜槽上同-位置滚下，钢球在空小做平抛运动，设法川铅 笔描出小球经过的位tl通过女次实验，在竖宜白纸上记录钢球所经过的苏个位置，连起來就得 到钢球做平抛运动的轨迹。（1）某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的朋标系如 图乙所示。他的错误之处型_。（2）该同学根据口己所建壬的坐标系，在描出的 平抛运动轨迹图上任取一点（x, y）,运用公式vo求小球的初速度vo,这样测得的平抛初速度值与真实值相比o锁“偏大”、“偏小”或“相等”） 3（2007松江）图甲是研究平抛运动的实验 装置示意图，小球从斜面上一定高度处从静止

6、 释放，经过一段水平轨道后落下。图乙是实验 后在白纸上描出的轨迹和所测数据：（i ）请在图甲中的白纸abcd上标出小球平 抛运动的起始点o,并画出ox, oy轴。（2）水平轨道的作用是:在5.（2003上海）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同时口由下落，改变整个装登的高度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，该实验现彖说明了a球在 离开轨道周（）（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

7、6.（2008杨浦期末）物体做平抛运动的规律可以概括为两点：（1）在水平方向做匀速-直线运动；（2）在竖直方向做自曲落体运动。图所示为一种 研究物体做平抛运动规律的实验装置，其中a、b为两个等人的小球，c 为与弹性钢片e相连的小平台，d为固定支架，两小球等高.用小锤击打 弹性钢片e,可使a球沿水平方向飞出，同时b球被松开，做自由落体运 动。在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地，这样的实验 结果（）（a）（b）只能说明上述规律中的第（1）条 只能说明上述规律中的第（2）条（c）能同时说明上述两条规律（d）不能说明上述两条规律屮的任意一条7测得小球的平抛运动轨迹如图所示，根据图示给出&

8、#167;勺数据，可计算出该 小球平抛运动的初速原v0=m/so （g取98m嗣）、- 批注p9:b批注plo： 1.68.（2007浦东）（1）如图（q所示的实验装1冒：小球a沿竖直平而内的轨道滑下，轨道末端水平，a离开轨道末端时撞开轻质接触 式开关s,被电磁铁吸住的小球b同 时从同一高度自山卞落。改变整个装 眞的高度h做同样的试验，发现位于 同一高度的小球a、b总是同时落地, 该实验现彖说明了 a球在离开轨道 后（2）在某次实验屮，测得小球a乔 平抛运动轨迹如图（b）所示已知o(b)批注pll: （1）是自由落体运动;（2） 63cm。竖直方向的分运动点是小球做平抛运动的抛出点.xi =

9、42cm, yi=196cm, y2=44.lcm, nj*计算出x2=cm。（g取 9.8m/s2）9.（2008宝山期末）为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的髙度及初速度的方法做了 6次实验，实验数据记录如下表：序号抛出点的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）1().2()20.4020.2030.6030.4520.6040.4541.25().8()2().860.8062.4以下探究方案符合控制变虽法的i是i（）一批注p121： a（a）若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据（b）若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、

10、6的实验数据（c）若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据（d）若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4. 6的实验数据1（）.（2008闵行期末）如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装.置，每次将小球从弧型轨道图b0tan &图c同一位置静止释放，并逐渐改变斜而与水平地而z间的夹角0,获得不同的射程*最后作岀了如（1）由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=。实验中发现&超过60后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为同（2）若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一¥711在研究小球的平抛运动规律的实验中，某同学记录下一段抛物线，以 及水平轴ox,如图所示。现在给你刻度尺，重力加速度g为已知，问如 何测算此小球作平抛运动的初速度的次小。批注pl31： （1） lrn/s （2 分）0.7m（爭）（2分）（2）释放位置变高（释放时有初速度）（2分）