浙江省2019年高考物理總復(fù)習(xí) 第11章 實(shí)驗(yàn) 24.3 實(shí)驗(yàn)（6）平拋運(yùn)動(dòng)課件

1、實(shí)驗(yàn)(6):平拋運(yùn) 動(dòng) 一、實(shí)驗(yàn)原理圖 二、基本實(shí)驗(yàn)要求 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。 (2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡求平拋物體的初速度。 2.實(shí)驗(yàn)原理: 平拋運(yùn)動(dòng)可以看作兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成,一個(gè)是水平方向的勻速直 線運(yùn)動(dòng),另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。在直角坐標(biāo)系上,它 們的位移方程分別表示為x=v0t和y= gt2,令小球做平拋運(yùn)動(dòng),利用 追蹤法逐點(diǎn)描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡,則可畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線。 建立坐標(biāo)系后,對(duì)曲線上的任一點(diǎn)均可求出其橫坐標(biāo)x、縱坐標(biāo)y,用 公式y(tǒng)= gt2可求出小球從原點(diǎn)到該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,再用公式x=v0t 則可求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。 3.實(shí)驗(yàn)器材: 坐

2、標(biāo)紙、金屬小球、帶有斜槽軌道和方木板的豎直固定支架、 白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。 4.實(shí)驗(yàn)步驟: (1)將帶有斜槽軌道和方木板的豎直固定支架固定在實(shí)驗(yàn)桌上,軌 道末端切線水平。 (2)用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上角,把木板調(diào)整到豎直 位置,使板面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行且靠近,把小球放在 槽口處,用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時(shí)球心在木板上的投影 點(diǎn)O,O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn),用重垂線畫(huà)出過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線,作為y 軸,畫(huà)出水平方向的x軸。 (3)將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下,小球從軌道末端射出, 先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一x值處的y值,然后讓小 球由同一

3、位置自由滾下,在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描 出小球通過(guò)的位置,并在坐標(biāo)紙上記下該點(diǎn)。用同樣的方法確定軌 跡上其他各點(diǎn)的位置。(不同的器材方法有所不同) (4)取下坐標(biāo)紙,將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn),用平滑曲線連起來(lái), 即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。 (5)從曲線上選取六個(gè)不同點(diǎn),測(cè)出它們的坐標(biāo)值。 (6)根據(jù)坐標(biāo),結(jié)合公式x=v0t和y= gt2求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速 度,并計(jì)算其平均值。 5.數(shù)據(jù)處理: (1)判斷曲線是否是拋物線: 將所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)分別代入y= at2,看計(jì)算得到的 a值在誤差允許的范圍內(nèi)是否是一個(gè)常數(shù)。 建立y-x2坐標(biāo)系,根據(jù)所測(cè)量各點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值分別計(jì)算

4、出對(duì) 應(yīng)的y值和x2值,在y-x2坐標(biāo)系中描點(diǎn),擬合各點(diǎn)看是否在一條直線上, 求出該直線的斜率即為a值。 (2)求平拋運(yùn)動(dòng)的初速度: 在平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn),測(cè)出它們 的x、y坐標(biāo)值。 把測(cè)到的坐標(biāo)值依次代入公式v0=x ,求出小球平拋的初速 度,并計(jì)算出平均值。 6.注意事項(xiàng): (1)實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平的方法 是將小球放在斜槽末端任一位置,看其是否能靜止)。 (2)方木板必須處于豎直平面內(nèi),要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否 豎直。 (3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。 (4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的 投

5、影點(diǎn)。 (5)小球開(kāi)始滾下的位置高度要適中,以使小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由 坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。 (6)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速度。 考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn)原理和操作 典例典例4(2017浙江4月學(xué)考)在研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,(1)圖甲是橫擋 條卡住平拋小球,用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn),確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方 法,坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的。 A.球心B.球的上端C.球的下端 在此實(shí)驗(yàn)中,下列說(shuō)法正確的是。 A.斜槽軌道必須光滑 B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)少一些 C.用光滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái) D.y軸的方向根據(jù)重垂線確定 考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)3 (2)圖乙是利用圖甲裝置拍

6、攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,由照片 可判斷實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是。 A.釋放小球時(shí)初速度不為0 B.釋放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切線不水平 考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)3 (3)圖丙是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置,其中正確 的是。 甲 答案解析解析 關(guān)閉 (1)題干中指出用鉛筆標(biāo)注小球的最高點(diǎn)作為小球軌跡的記錄點(diǎn),所以坐 標(biāo)原點(diǎn)也應(yīng)選為球的上端,選B。斜槽軌道不必光滑,A錯(cuò);記錄的點(diǎn)適當(dāng)多 一點(diǎn),以便更準(zhǔn)確地描出平拋軌跡,B錯(cuò);為比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌 跡,將這些點(diǎn)平滑連接起來(lái),C錯(cuò);用重垂線確定y軸方向,D對(duì)。 (2)由題圖可知,小球做斜拋運(yùn)動(dòng),所以斜槽末端沒(méi)有水平放置,選C。 (3)A

7、沒(méi)有水流出,C隨著液面降低,壓力減小,水柱流速不斷減小,C錯(cuò),只有B 瓶?jī)?nèi)能維持相對(duì)穩(wěn)定的氣壓,水柱流速穩(wěn)定。選B。 答案解析 關(guān)閉 (1)BD(2)C(3)B 考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 典例典例5某物理興趣小組做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),分成兩組,其中 一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組讓小球做平拋運(yùn)動(dòng),用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相, 拍攝到如圖所示的照片,已知每個(gè)小方格邊長(zhǎng)10cm,當(dāng)?shù)氐闹亓?速度g取10m/s2。其中C點(diǎn)處的位置坐標(biāo)已被污跡覆蓋。 考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)3 (1)若以拍攝的第一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右和豎直向下為正方向 建立直角坐標(biāo)系,被拍攝到的小球在C點(diǎn)位置的坐標(biāo)為。 (2)小球平拋的初速度大小為。 (3)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并正確地描繪了運(yùn)動(dòng) 軌跡,測(cè)量了軌跡上的不同點(diǎn)的坐標(biāo)值。根據(jù)所測(cè)到的數(shù)據(jù)以y為 縱軸,以x2為橫軸,在坐標(biāo)紙上畫(huà)出對(duì)應(yīng)的圖象,發(fā)現(xiàn)為過(guò)原點(diǎn)的直 線,并測(cè)出直線斜率為2,則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=m/s。 答案解析解析 關(guān)閉 答案解析 關(guān)閉 考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)3 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì) 典例典例6試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)“測(cè)量彈射器彈丸出射初速度”的 實(shí)驗(yàn)方法。提供的實(shí)驗(yàn)器材有:彈射器(含彈丸,如圖所示)、鐵架臺(tái) (帶有夾具)、刻度尺。 (1)畫(huà)出