《备考指南一轮 物理 》课件-实验5

曲线运动万有引力与航天第四章实验五探究平抛运动的特点栏目导航01知识梳理回顾02要点各个击破03配套训练知识梳理回顾1一、实验原理二、实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、重垂线、铅笔、坐标纸．三、实验步骤1．安装、调整斜槽将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，斜槽轨道末端伸出桌面外，轨道末端切线水平．2．建立坐标系．把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O，O点即坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴，画出水平向右的x轴.3．确定小球位置：①将小球从斜槽上某一位置由静止释放，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一位置处的坐标.②让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点.③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．4．取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连接起来，即得到小球平抛运动的轨迹．在轨迹上任取一点，测出物体在该点时的水平位移x及竖直位移y，利用相关规律就可求出初速度．四、实验注意事项1．实验中必须调整斜槽末端的切线水平(方法：将小球放在斜槽末端，若小球静止，则斜槽末端水平).2．方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．3．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放．4．坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点．5．小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角到达右下角为宜.

【对点小练】如图所示，上、下两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，上轨道可上下平移，在两轨道相对于各自轨道末端高度相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：(1)B球进入水平轨道后将做________________运动；改变上轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：________________________________________________________________________.(2)某次实验恰按图示位置释放两个小球，两个小球相碰的位置在水平轨道上的P点处，已知固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为9cm，则可计算出A球刚达P点时的速度大小为________m/s.(g取10m/s2，结果保留两位有效数字)【答案】(1)匀速直线A球(或平抛运动)的水平分运动是匀速直线运动(2)4.5

要点各个击破2要点实验原理、操作与数据处理1．探究平抛运动物体在竖直方向的运动规律按图所示操作实验，仔细观察(不仅用眼看，更要用耳仔细听)可以得知，不管小球距地面的高度为多大，也不管小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，A小球水平抛出的初速度越大)，两小球每次都是同时落地．这说明两小球在空中运动的时间相等，也就说明了平抛运动物体在竖直方向的分运动是自由落体运动．2．探究平抛运动物体在水平方向的运动规律设法通过实验得到平抛运动的轨迹；在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置；测量两相邻位置间的水平位移，分析这些位移的特点．案例一：利用水平喷出的细水柱显示平抛运动轨迹；案例二：利用斜面小槽等装置记录平抛运动轨迹；案例三：利用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动轨迹．例1

(2020届大庆一中月考)在做“研究物体平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度．实验装置如图甲所示．(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______．A．保证小球飞出时，初速度大小相同B．保证小球运动的轨迹是同一条抛物线C．保证小球落地时每次速度都相同D．保证小球飞出时，初速度水平(2)关于这个实验，以下说法不正确的是______．A．每次小球要从同一位置由静止释放B．小球释放的初始位置越高越好C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板(3)在实验中，为减少空气阻力对小球的影响，选择小球时应选择下列的______．A．塑料球 B．实心小木球C．实心小铁球 D．以上三种球都可以(4)如图乙所示，某同学在描绘平抛运动轨迹时，忘记记下斜槽末端位置．图中A点为小球运动一段时间后的位置，他便以A点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，则根据图像可知小球平抛运动的初速度大小为______m/s，以及抛出点的坐标______________．(g取10m/s2)(1)D

(2)B

(3)C

(4)2

(－20，－5)【解析】(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时，初速度水平，故选D．(2)每次小球要从同一位置由静止释放，以保证到达底端速度相同，选项A错误；小球释放的初始位置高度要适当，不一定越高越好，选项B错误；实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，选项C正确；小球的平抛运动要靠近但不接触木板，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选B．(3)在实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择质量大体积小的，故选C．练1

(2019年聊城三模)为了研究平抛物体的运动，用两个完全相同的小球A、B做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球立即水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落地．A、B两小球自开始下落到落地前的过程中，两球的(

)A．速率变化量相同 B．速度变化率不同C．动量变化量相同 D．动能变化量不同【答案】C【解析】速率是标量，其变化量直接相减，A球的速率变化量等于末速度的大小减去水平方向初速度的大小，B球的速率变化量等于落地时竖直方向的速度大小，两者大小不相等，A错误；速度变化率指的就是两球的加速度，均为g，相同，B错误；两个小球所受重力相同，落地时间相同，动量的变化量相同，为mgt，C正确；下落高度相同，重力做功相同，动能的变化量等于重力做功，相同，D错误．练2

(2019年佛山二模)某实验小组用如图甲的实验装置校对流量计．盛水容器上端开口，下端有横截面一定的细管(厚度可忽略)与流量计相连，流量计可测得每秒流出液体的体积．打开开关让水沿水平方向喷出，为保证流速恒定，实验时不断给容器加水保持液面稳定，已知当地的重力加速度为g.请完善如下实验步骤：(1)安装器材前用螺旋测微器测量细管的直径如图乙，其直径为d＝______mm.(2)按图甲安装好实验器材，测定喷口到地面的竖直距离y，再打开开关让水喷出．(