2019届高考决胜考场高中物理模块四曲线运动：考点5研究平抛运动

1、考点 5 实验：研究平抛运动基本实验要求1实验目的(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹(2)用实验轨迹求解平抛物体的初速度2实验原理使小球做平抛运动，利用描迹法描绘小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点3实验器材(以斜槽法为例)斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺4实验步骤(以斜面小槽法为例)(1)按实验原理图甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点0,过 0 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

2、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0 点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线，如实验原理图乙所示的坐标 x 和 y,由公式:x= Vot 和 y=5实验注意事项固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的初速度水平(2)固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，固定时要 用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3) 小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板(4) 要在斜槽上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差 (5) 坐标原点不是槽口的

3、端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点(6) 计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜，以便于测量和计算6计算平抛运动的初速度(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x 及竖直位移 y,就可求出初速度 vo.因 x= vot,y= 2gt2,故 vo=(2) 平抛轨迹残缺(即无抛出点)如图所示，在轨迹上任取三点A、B、C,使 A、B 间及 B、C 间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知，A、B 间与 B、C 间所用时间相等，设为t，贝U Ah= hBc hAB= gt2考点一实验原理及实验操作(多选)在做 研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是(

4、ACD )A. 安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平、木板是否竖直B. 斜槽必须光滑C. 每次实验都要把小球从同一位置由静止释放所以 t =hBC hAB，所以初速度D. 实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动水平和竖直分运动的规律两个同学根据不同的实验条件，进行了研究平抛运动”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，使球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变速度，两球仍然同时落地，这说明 _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

5、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vo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，使两小球同时以相同的初速度vo分别从轨道M、N 的末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 _【答案】（1）平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动（2）P 球击中 Q 球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动在 研究平抛运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度（1）实验简要步骤如下：A.如图所示，安装好器材，注意

6、斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端直线，检测斜槽末端水平的方法是 _ .B. 让小球多次从 _（同一 ”或者 不同”位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置C. 测出曲线上某点的坐标 x、y,（当地重力加速度 g 已知）用 vo=_ 算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求vo的值，然后求它们的平均值D. 取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹（多选）研究平抛运动，下面哪些说法是正确的（）A 球沿水平方向弹出，同时A 球被弹出时的O 点和过 O 点的竖A.使用密度大、体积小的小球B. 必须测出平抛小球的质量C. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落

7、的竖直平面平行D.尽量减小小球与斜槽之间的摩擦【答案】(1)让小球置于槽口任一位置，小球均不发生滚动考点二实验数据的处理如图甲所示是 研究平抛运动”的实验装置图.图乙是实验后记录的数据，其中0 点为抛出点,用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图5 所示的照片，已知每个小方格边长10 cm，当地的重力加速度 g 取 10 m/s2.其中 C 点处的位置坐标已被污迹覆盖(1)若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄到的小球在 C 点位置的坐标为_ .(2) 小球平抛的初速度大小为 _ .(3) 另一个实验小组的同学正确地进行实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨

8、迹上的不同点的坐标值.根据所测到的数据以y 为纵轴，以 x2为横轴，在坐标纸上画出对应的图象，发现为(1)(60 cm,60 cm) (2)2 m/s (3)2在做研究平抛物体的运动”实验时(1)除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的是.(填写分成两组，其过原点的直线，并测出直线斜率为2,则平抛运动的初速度V0=m/s.【答案】m/s.A 斜槽B .秒表C.弹簧秤D 天平选项序号)(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由静止滑下B 斜槽轨道光滑与否对实验没有影响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(3)实验时某同学得到了如图实所示的物体运动轨迹，a、b、c 是轨迹上的三个点，则小球平抛运动的初速度 vo=2.Om/s (g=10m/s2) I1 P.i【答案】(1) A; (2) ABD ; ( 3) 2.0在“研究平抛运动”的实验中：水板(1)验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是：在水平方向从起点处取两段连续相等的位移 交于曲线两点，作水平线交于y 轴，两段 y 轴位移之比为 _ 。(2)某同学建立的直角坐标如图所示