53實驗研究平拋運動人教版必修21匯總

*會分析平拋運動的性質(zhì)**掌握探究平拋運動的實驗思路及方法下圖為一探究小組成員探究平拋運動的情景．他在同一位置以不同的初速度先后拋出3個小球．請討論：根據(jù)圖中數(shù)據(jù)能否得出下列結(jié)論性的敘述？在相同的高度，以大小不同的初速度水平拋出的小球，初速度越大，拋出點到落地點的水平距離越遠；在高度不變的情況下，水平初速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運動；平拋運動過程經(jīng)歷的時間完全由拋出點到落地點的豎直高度確定，與拋出時初速度的大小無關．為了證明上述結(jié)論，你對本實驗有何補充和改進？1．做平拋運動的物體只受________的作用，加速度是________所以它是________運動．2．探究平拋運動在豎直方向的運動規(guī)律，可設置與分運動等效的條件進行對比實驗：_____________________.3．要探究平拋運動的物體的水平方向運動的特點，需要測量幾段相等的________物體在水平方向上的________，看看這些________是否相等．答案：1.重力重力加速度g勻變速曲線2．與平拋運動的物體同時自由下落的物體3．時間間隔內(nèi)位移位移(1)將曲線運動分解為直線運動；(2)由力的獨立作用原理推測平拋運動的物體在不同方向上的運動情況；(3)設計具有同等條件的分運動與平拋運動對比實驗.(1)探究平拋運動在水平方向的運動規(guī)律①設法通過實驗得到平拋運動的軌跡②在平拋運動軌跡上找到每隔相等時間物體所到達的位置．③測量兩相鄰位置間的水平位移，分析這些位移的特點．(2)探究平拋運動在豎直方向的運動規(guī)律從做平拋運動的小球和做自由落體運動的小球同時落地這個角度來驗證平拋運動在豎直方向上的分運動.平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動.(1)實驗器材斜槽(附金屬小球)、木板及豎直固定的支架、白紙、圖釘、刻度尺、三角板、重錘、鉛筆．(2)實驗過程利用現(xiàn)有儀器裝配好如圖所示的裝置，鋼球從斜槽上滾下，沖過水平槽飛出后做平拋運動．實驗步驟①把斜槽放在桌面上，讓它的末端伸出桌面外，調(diào)節(jié)斜槽末端，使其切線方向水平后，把斜槽固定在桌面上．②用圖釘把白紙釘在木板上，把木板沿豎直方向固定在支架上，使小球在斜槽末端水平拋出后的軌道平面與紙面平行．③以斜槽末端作為平拋運動的起點O，在白紙上標出O的位置，過O點用重垂線畫出豎直線，定為y軸．④讓小球每次都從斜槽上同一適當位置由靜止?jié)L下，移動筆尖在白紙上的位置，當小球恰好與筆尖正碰時，在白紙上依次記下這些點的位置．⑤把白紙從木板上取下來，用三角板過O點作豎直線y軸的垂線，定為x軸，再將上面依次記下的一個個點連成光滑曲線，這就是平拋小球的運動軌跡．(3)數(shù)據(jù)處理①在平拋小球運動軌跡上選取A、B、C、D、E五個點，測出它們的x、y坐標值，記到表格內(nèi)．④實驗時，眼睛應平視運動小球，并較準確地確定小球通過的位置．⑤要在斜槽上較大的高度釋放小球，使其以較大的水平速度運動，從而減小相對誤差．⑥要用平滑的曲線畫出軌跡，舍棄個別偏差較大的點．⑦在軌跡上選點時，不要離拋出點過近，并且使所選取的點之間盡量遠些．(2010·福建高一六校聯(lián)考)平拋物體的運動規(guī)律可概括為兩點：①水平方向做勻速直線運動；②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，如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面，則這個實驗(

)A．只能說明上述規(guī)律中的第①條B．只能說明上述規(guī)律中的第②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)律解析：該題考查對平拋運動及其分運動的理解，同時考查探究問題的思維能力．實驗中A球做平拋運動，B球做自由落體運動，兩球同時落地說明A球平拋運動的豎直分運動和B球相同，而不能說明A球的水平分運動是勻速直線運動，所以B項正確，A、C、D三項都不對．答案：B(北京育才中學高一檢測)某同學用如圖所示的裝置研究平拋物體的運動．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度相等．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩個小鐵球能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰，只改變弧形軌道M相對于地面的高度(不改變AC高)，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明(

)A．平拋運動的水平分運動是勻速直線運動B．平拋運動的豎直分運動是自由落體運動C．同時說明平拋運動的水平分運動是勻速直線運動，豎直分運動是自由落體運動D．說明平拋運動是勻變速曲線運動答案：A某同學設計了一個研究平拋運動的實驗．實驗裝置示意圖如圖a所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(圖a中P0P′0、P1P′1…)，槽間距離均為d.把覆蓋復寫紙的白紙鋪貼在硬板B上．實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放．每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖b所示．(1)實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到________，每次讓球從同一位置由靜止釋放是為了________．(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了________．(3)在圖b中繪出小球做平拋運動的軌跡．解析：解答本題時應把握平拋運動的兩個分運動特點：①水平方向勻速直線運動；②豎直方向做自由落體運動．(1)研究平拋運動的規(guī)律，首要的一點是使小球沿水平方向拋出．所以實驗前要反復調(diào)節(jié)斜槽，使斜槽的末端處于水平狀態(tài)，并使板A水平，插槽P0P′0垂直斜槽并在斜槽末端正下方．釋放小球時，每次要使小球從斜槽的同一位置滑下的主要原因是使小球每次拋出時具有相同的水平初速度v0.(2)實驗過程中，豎直木板在后移d的同時也側(cè)向移動d，是為了每次讓小球的落點不在記錄紙面的豎直線上，而在側(cè)移了的平面上，使記錄紙上每兩點間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的距離．由水平方向的勻速直線運動研究豎直方向的運動規(guī)律．(3)小球的平拋運動軌跡如圖所示．答案：(1)斜槽末端水平、A板水平、插槽P0P′0垂直斜槽并在斜槽末端正下方使小球每次拋出時具有相同的水平初速度v0(2)使記錄紙上每兩點之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的距離(3)見圖(2011·唐山一中高一檢測)某同學用如圖所示的裝置研究平拋運動，他描出了小球的運動軌跡，建立了坐標系并將數(shù)據(jù)及單位寫在了坐標紙上．小球在水平方向做________運動，在豎直方向做________運動．由坐標中的數(shù)據(jù)可求出小球平拋的初速度為________m/s.實驗中為了減小誤差而采取的措施中正確的是________(填寫選項前的字母)．A．斜面小槽軌道必須光滑B．斜面小槽軌道末端(圖示中小球所在位置)必須水平C．每次都要平衡摩擦力D．小球每次都應從同一高度釋放答案：勻速直線自由落體1

BD 有人想設計制作一“平拋運動掃描儀”，所用的器材有：已用過的醫(yī)用吊針(整套，如圖(a)所示)；豎直木板1塊；厚為0.5cm的光滑小木條；釘子；白紙1張；圖釘4枚；小鋼球1個；圓珠筆筆筒(下面部分)1個；重垂線；直尺1把；染了紅墨水的水；鐵架臺．(1)證明從針頭滴出的水滴的出口速度大小是不變的．(2)請你幫他設計這一“平拋運動掃描儀”，并寫出實驗方案和步驟．(2)設計方案和步驟：①將紅墨水裝入吊瓶中，并將開關關上；②在豎直放置的木板左端上方水平地釘好小木條(以小鋼球放在其上不左右滾動為準)；③將吊瓶用鐵架臺掛在木板的左上方(可把鐵架臺放在板凳上)；④將針頭用透明膠貼在小木條的外邊緣，注意針頭與小木條平行；⑤將白紙用4個圖釘固定在針頭右側(cè)的木板上；⑥在針頭出口正下方掛重垂線(如圖b所示)；⑦打開塑料管上的開關，待穩(wěn)定時，我們看到紅色的水從針頭口呈線狀水平射出，并靠近但不接觸白紙做平拋運動．點評：物理實驗具體操作方式并不是一成不變的，根據(jù)實驗原理和要達到的目的，再結(jié)合現(xiàn)有實驗條件，靈活地、創(chuàng)造性地設計實驗方案、操作要求和操作規(guī)范是學習者應具備的素質(zhì)．試根據(jù)平拋運動原理設計“測量彈射器彈丸出射初速度”的實驗方案，提供的實驗器材為彈射器(含彈丸，如圖所示