實驗5 探究平拋運動的特點

實驗5探究平拋運動的特點一、實驗裝置圖二、實驗器材末端水平的斜槽、鋼球、背板、擋板、復寫紙、白紙、刻度尺、重垂線、三角板、鉛筆等。三、實驗步驟1、將白紙放在復寫紙下面，然后固定在裝置背板上，并用鉛垂線檢查背板是否豎直。2、將固定有斜槽的木板放在實驗桌上，用平衡法檢查斜槽末端是否水平，也就是將小鋼球無初速度地放在斜槽末端直軌道上，小鋼球若能靜止在直軌道上的任意位置，則表明斜槽末端已調(diào)水平。3、讓小鋼球在斜槽的某一固定位置由靜止?jié)L下，并從斜槽末端飛出做平拋運動，小鋼球落到傾斜的擋板上，擠壓復寫紙，會在白紙上留下印跡。取下白紙，用平滑的曲線把這些印跡連接起來，就得到小鋼球做平拋運動的軌跡。4、選定斜槽末端處小鋼球球心在白紙上的投影點為坐標原點O，從坐標原點O畫出水平向右的x軸和豎直向下的y軸。四、數(shù)據(jù)分析1、判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線用刻度尺測量某點的x、y兩個坐標值代入y=ax2求出a，再測量其他幾個點的x、y坐標值，代入y=ax2，若在誤差允許的范圍內(nèi)都滿足這個關(guān)系式，則這條曲線是一條拋物線。2、計算平拋物體的初速度根據(jù)實驗原理分為坐標原點是拋出點和不是拋出點兩種情境，計算平拋運動的初速度。五、誤差分析1、球在運動過程中不一定都是球心在紙上印上痕跡，且痕跡過大易造成誤差。2、測量、作圖、描軌跡的偶然誤差。六、注意事項1、保證實驗中的板面在豎直平面，注意重垂線的使用。2、保證軌道末端是水平的，以保證小鋼球離開軌道的速度沿水平方向。3、同一個平拋運動的實驗中，保證小鋼球每次釋放的位置相同，以保證平拋運動的水平初速度相同。七、高頻考點判斷（下列關(guān)于“探究平拋運動的特點”的實驗對的打“√”，錯的打“×”）1、實驗中應使斜槽軌道盡可能光滑（）2、為使小球離開斜槽后能做平拋運動斜槽末端的切線必須水平（）3、為了使小球每次運動的軌跡相同，應使小球每次從斜槽上的相同位置由靜止釋放（）4、為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用一條折線把所有的點連接起來（）5、斜槽軌道必須光滑（）6、斜槽軌道末端要保持水平（）7、擋板的高度需要等間距變化（）8、每次應該從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球（）9、為確保小球每次能落進擋板，可調(diào)節(jié)底座螺絲使木板后仰，小球即可沿板面滾入擋板（）10、實驗過程中必須讓斜槽光滑（）11、將小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滾動從而檢驗敘槽末端是否水平（）12、同一次實驗過程，小球可以不用從斜槽上同一位置靜止釋放（）13、可以在小球上涂上墨汁，讓小球平拋過程在坐標紙上與紙接觸畫出運動軌跡（）14、驗證平拋運動是由水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動合成的（）15、描出物體運動軌跡，并測出平拋運動的初速度（）16、研究平拋運動的時間是由哪些因素決定的（）17、從運動軌跡中測算當?shù)刂亓铀俣鹊闹担ǎ┌?、典型例題【例題1】（2024年3月·杭州）如圖1所示，借助該裝置用數(shù)碼相機的連拍功能探究平拋運動的特點，連拍間隔時間相等。如圖2所示，是正確操作后得到的連拍照片。(1)關(guān)于該實驗，下列做法正確的有_______（多選）A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球B．斜槽的末端必須調(diào)成水平狀態(tài)C．重復實驗時，小球必須從同一位置釋放D．為減小阻力影響，斜槽必須光滑(2)在圖2中，以小球在a處的球心為原點，水平向右為x軸、豎直向下為y軸建立圖示坐標系。過d處小球球心的豎直線交x軸于P點。①下列說法正確的是_______。A.相鄰各位置球心高度差之比為1∶3∶5∶…B.相鄰各位置球心水平距離之比為1∶2∶3∶…C.小球運動的軌跡在g球心處的切線與x軸交于P點左側(cè)②若g處球心的橫坐標為x0，d處球心的縱坐標為y1，g處球心的縱坐標為y2，重力加速度為g，則小球平拋的初速度為_______?！纠}2】（2024年4月·浙江新陣地）小郭同學利用如圖1所示的裝置來測定平拋運動的初速度。在離地較高的水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊高度可調(diào)的長木板（調(diào)節(jié)木板高度的支架圖中未畫出），長木板上放一張白紙，白紙上有復寫紙，由此可記錄鋼球在白紙上的落點。（1）為了正確完成實驗，下列做法必要的是________（多選）A.長木板要保持水平B.鋼球每次都要從斜面上靜止釋放C.要使斜面的底邊ab與桌邊重合D.選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面（2）實驗時，將長木板與桌面上方的距離依次調(diào)節(jié)為h、4h、9h和16h。當h取時，鋼球在白紙上的落點依次記為A、B、C、D，O點為鋼球離開桌面時球心正下方位于白紙上的點，如圖2所示。將刻度尺（分度值為1mm）的零刻度線與O點對齊，則O、B兩點間的距離為________cm；為了減小計算誤差，應選擇________（選填OA、OB、OC或OD）段來求鋼球從桌面開始平拋的初速度?！纠}3】（2023年11月·金華）在“研究平拋運動”的實驗中，為了測量小球平拋運動的初速度，采用如圖甲所示的實驗裝置。實驗操作的主要步驟如下：a．將坐標紙用圖釘固定在木板上，并將木板豎直固定；b．將斜槽安裝在木板左端，調(diào)節(jié)斜槽末端軌道水平，同時將重錘線掛在水平軌道邊緣；c．在斜槽上端一固定位置靜止釋放小球，同時記錄拋出點位置O，記錄重錘線方向；d．小球從O點飛出后，撞到與木板平面垂直的豎直擋條上。小球撞擊擋條時，會在擋條上留下一個痕跡點。用鉛筆將痕跡點的投影點記錄在坐標紙上；e．向右移動豎直擋條，從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球，小球撞擊擋條后，再次將擋條上痕跡點的投影點記錄在坐標紙上，重復以上操作；f．取下白紙，描繪平拋運動軌跡，研究軌跡的性質(zhì)，求出小球平拋運動的初速度大小。（1）實驗過程中，要建立直角坐標系。在下圖中，坐標原點選擇正確的是______。ABCD（2）關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是______。A．斜槽的末端一定要水平

B．一定要使用秒表來測量平拋運動的時間C．豎直擋條每次向右移動距離一定要相等

D．一定要記錄拋出點的位置，才能求出小球的初速度（3）某同學在實驗中，只記下斜槽末端懸掛重錘線的方向，根據(jù)實驗描繪出一段軌跡。如圖乙所示，選取A、B、C三點，測得三點離重錘線的距離分別為x1=21.5cm、x1=35.5cm、x3=49.5cm，并測得AB兩點間的高度差hAB=20.0cm、BC兩點間的高度差hBC=30.0cm，則小球平拋的初速度v0=______m/s，小球的半徑R=______cm。參考答案高頻考點判斷1、實驗中應使斜槽軌道盡可能光滑（×）2、為使小球離開斜槽后能做平拋運動斜槽末端的切線必須水平（√）3、為了使小球每次運動的軌跡相同，應使小球每次從斜槽上的相同位置由靜止釋放（√）4、為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用一條折線把所有的點連接起來（×）5、斜槽軌道必須光滑（×）6、斜槽軌道末端要保持水平（√）7、擋板的高度需要等間距變化（√）8、每次應該從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球（×）9、為確保小球每次能落進擋板，可調(diào)節(jié)底座螺絲使木板后仰，小球即可沿板面滾入擋板（×）10、實驗過程中必須讓斜槽光滑（×）11、將小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滾動從而檢驗敘槽末端是否水平（√）12、同一次實驗過程，小球可以不用從斜槽上同一位置靜止釋放（×）13、可以在小球上涂上墨汁，讓小球平拋過程在坐標紙上與紙接觸畫出運動軌跡（×）14、驗證平拋運動是由水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動合成的（×）15、描