試驗五探究平拋運動的規(guī)律

1、-作者xxxx-日期xxxx試驗五探究平拋運動的規(guī)律【精品文檔】實驗五探究平拋運動的規(guī)律一、實驗目的1用實驗的方法描出平拋運動的軌跡2根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度二、實驗原理1用描跡法畫出小球平拋運動的軌跡2建立坐標系，測出軌跡上某點的坐標x、y，根據(jù)xv0t，ygt2得初速度v0x· .三、實驗器材斜槽、小球、方木板、鐵架臺、白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺四、實驗步驟1安裝調(diào)平：裝帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上，其末端伸出桌面外，軌道末端切線水平2建坐標系：用圖釘將坐標紙固定于豎直木板的左上角，把木板調(diào)整到豎直位置，使板面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近，把小球放在槽

2、口處，用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時球心所在木板上的投影點O，O點即為坐標原點，沿重垂線的方向畫出過坐標原點的豎直線，作為y軸，過O點畫出水平向右的x軸3確定球位置：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動的小球在某一x值處的y值，然后讓小球由同一位置自由滾下，在粗略確定的位置附近利用帶孔的硬紙板較準確地找出小球通過的位置，并在坐標紙上用鉛筆記下該點用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置4描點得軌跡：取下坐標紙，將坐標紙上記下的一系列點，用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運動軌跡五、數(shù)據(jù)處理1計算初速度：在小球平拋運動軌跡上選取分布均勻的六個點A、B、C

3、，D、E、F，用刻度尺、三角板測出它們的坐標(x，y)，并記錄在下面的表格中，已知g值，利用公式y(tǒng)gt2和xv0t，求出小球做平拋運動的初速度v0，最后算出v0的平均值.ABCDEFx/mmy/mmv0x(m/s)v0的平均值：拋物線的數(shù)學表達式為yax2，將某點(如B點)的坐標x、y代入上式求出常數(shù)a，再將其他點的坐標代入此關系式看看等式是否成立，若等式對各點的坐標近似都成立，則說明所描繪得出的曲線為拋物線六、誤差分析1斜槽末端沒有調(diào)水平，小球離開斜槽后不做平拋運動2確定小球運動的位置時不準確3量取軌跡上各點坐標時不準確七、注意事項1實驗中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(檢查是否水平的方法是：將

4、小球放在斜槽末端水平部分，將其向兩邊各輕輕撥動一次，看其是否有明顯的運動傾向)2方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直3小球每次必須從斜槽上同一位置滾下4坐標原點不是槽口的端點，應是小球出槽口時球心在木板上的投影點5小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜6在軌跡上選取離坐標原點O點較遠的一些點來計算初速度八、獲得平拋運動軌跡的其他方法1噴水法如圖1，倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，加上一個很細的噴嘴直管的作用是保證A處的壓強等于大氣壓強，使彎管噴出水的速度(平拋初速度)不受瓶內(nèi)液面的

5、影響圖1水從噴嘴中噴出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡，將它描在背后的紙上，進行分析處理2頻閃照相法用數(shù)碼相機可記錄下平拋運動的軌跡，如圖2所示由于相鄰兩幀照片間的時間間隔是相等的，只要分別測量相鄰兩照片上小球的水平位移和豎直位移，就很容易判斷平拋運動水平方向和豎直方向上的運動特點例1(1)在做“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為不 圖2正確的選項前面的字母填在橫線上_A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B每次釋放小球的位置必須相同C每次必須由靜止釋放小球D小球運動時

6、不應與木板上的白紙相接觸E將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線(2)某同學在做“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，忘記記下小球做平拋運動的起點位置O，A為物體運動一段時間后的位置，根據(jù)圖3所示，求出物體做平拋運動的初速度為_ m/s.例2(2011·安徽巢湖市第一次教學質(zhì)量檢測)如圖4所示，在用斜槽軌道做“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗時讓小球多次沿 圖3同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡圖4(1)為了能較準確地描出運動軌跡，下面列出了一些操作要求，不正確的是()A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B每次釋放小球的位置可以不同C每次必須由靜止釋放小球D小球運動時不應與木

7、板上的白紙(或方格紙)相接觸(2)圖5中A、B、C、D為某同學描繪的平拋運動軌跡上的幾個點，已知方格邊長為L.則小球的初速度v0_，B點的速度大小vB_.(重力加速度為g)圖5例3如圖6所示為頻閃攝影方法拍攝的探究物體做平拋運動規(guī)律的照片，A、B、C為三個同時由同一點出發(fā)的小球AA為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡；BB為B球以速度v被水平拋出后的運動軌跡；CC為C球自由下落的運動軌跡通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論： 圖6(1)_(2)_1平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點：水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗：如圖7所示，用小錘擊打彈性金屬片

8、，使A球水平飛出，同時松開B球，使其做自由落體運動，結(jié)果兩球同時落到地面這個實驗()A只能說明上述規(guī)律中的第條 圖7B只能說明上述規(guī)律中的第條C不能說明上述規(guī)律中的任何一條D能同時說明上述兩條規(guī)律2如圖8所示，為通過實驗得到的一條平拋運動的軌跡，在豎直坐標軸y上，從原點開始 向下任取一個坐標為h的點，再找到坐標為4h,9h,16h，的點，過這些點做水平線，與軌跡分別相交于A、B、C各點，交點的橫坐標分別為OA，OB，OC，用直尺量得OAABBC，這說明 () 圖8A因為小球從O到A、A到B、B到C的運動時間不等，所以平拋運動沿水平方向的分運動是變速運動B因為小球從O到A、A到B、B到C的運動時

9、間在增加，所以平拋運動沿水平方向的分運動是減速運動C因為小球沿豎直方向的分運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以在小球運動過程中從O到A、A到B、B到C的運動時間都是相等的，故平拋運動沿水平方向的分運動是勻速直線運動D由于小球沿豎直方向的分運動不是初速度為零的勻加速直線運動，所以平拋運動沿水平的分運動不是勻速直線運動3在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A讓小球多次從_位置滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置B安裝器材，注意_，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線C取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫出平拋運動物體的軌跡(1

10、)完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上(2)上述實驗步驟的合理順序是_4在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中：(1)為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端的切線成水平方向，檢查方法是_.(2)小球拋出點的位置必須及時記錄在白紙上，然后從這一點畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用_來確定的(3)驗證實驗得到的軌跡是否準確的一般方法是：在水平方向從起點處取兩段連續(xù)相等的位移，再作平行于y軸的直線交于曲線兩點，則兩段y軸方向上的位移大小之比為_(4)某同學建立的直角坐標系如圖9所示假設他在安裝實驗裝置和進行其他操作時都準確無誤，只有一處失誤，即是_(5)該同學在軌跡上任取一點M，測得坐標為(x，

11、y)則初速度的測量值為_，真實值為_圖95試根據(jù)平拋運動原理，設計“測量彈射器射出的彈丸初速度”的實驗方法，提供的實驗器材如下：彈射器(含彈丸，如圖10所示)；鐵架臺(帶有夾具)；米尺(1)畫出實驗示意圖；圖9(2)在安裝彈射器時應注意：_；(3)實驗中需要測量的量為(并在示意圖中用字母標出)_；(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是_；(5)計算公式：_.6某同學用圖11甲所示裝置做“研究平拋運動”的實驗，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標圖丟失了一部分，剩余部分如圖乙所示，圖乙中水平方向與豎直方向每小格的長度

12、均代表 m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等完成下列填空：(重力加速度取 m/s2)圖11(1)設P1、P2和P3的橫坐標分別為x1、x2和x3，縱坐標分別為y1、y2和y3，從圖乙中可讀出|y1y2|_ m，|y1y3|_ m，|x1x2|_ m(保留兩位小數(shù))(2)若已測知拋出后小球在水平方向做勻速運動，利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，可求出小球從P1運動到P2所用的時間為_ s，小球拋出后的水平速度為_ m/s(均可用根號表示)7在“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄物體的運動軌跡，小方格的邊長L cm，若小球的平拋運動軌跡中的幾個位置如圖12中的a、b、c、d所示，則小球平拋運動的初速度的計算式為v0_(用L、g表示)，其值是_(g10 m/s2)小球在b點的速率為_(取兩位有效數(shù)字)圖12答案課堂探究例1(1)E例2(1)B(2)2例3(1)做平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動(2)做平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動隨堂訓練1B2C3(1)斜槽上的相同斜槽末端切線水平，方木板豎直且與小球運動軌跡所在豎直面平行(2)BAC4(1)將小球放在端點處，看