《備考指南一輪 物理 》課件-實(shí)驗(yàn)5

曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天第四章實(shí)驗(yàn)五探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)欄目導(dǎo)航01知識(shí)梳理回顧02要點(diǎn)各個(gè)擊破03配套訓(xùn)練知識(shí)梳理回顧1一、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球、方木板、圖釘、刻度尺、重垂線、鉛筆、坐標(biāo)紙．三、實(shí)驗(yàn)步驟1．安裝、調(diào)整斜槽將帶有斜槽軌道的木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，斜槽軌道末端伸出桌面外，軌道末端切線水平．2．建立坐標(biāo)系．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)出水平向右的x軸.3．確定小球位置：①將小球從斜槽上某一位置由靜止釋放，小球從軌道末端射出，先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在某一位置處的坐標(biāo).②讓小球由同一位置自由滾下，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).③用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置．4．取下坐標(biāo)紙，將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn)用平滑曲線連接起來(lái)，即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．在軌跡上任取一點(diǎn)，測(cè)出物體在該點(diǎn)時(shí)的水平位移x及豎直位移y，利用相關(guān)規(guī)律就可求出初速度．四、實(shí)驗(yàn)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(方法：將小球放在斜槽末端，若小球靜止，則斜槽末端水平).2．方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時(shí)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釋放．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)球心在木板上的投影點(diǎn)．5．小球開(kāi)始滾下的位置高度要適中，以使小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角到達(dá)右下角為宜.

【對(duì)點(diǎn)小練】如圖所示，上、下兩個(gè)完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，上軌道可上下平移，在兩軌道相對(duì)于各自軌道末端高度相同的位置上各安裝一個(gè)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵由同一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)小球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．離開(kāi)圓弧軌道后，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球進(jìn)入一個(gè)光滑的水平軌道，則：(1)B球進(jìn)入水平軌道后將做________________運(yùn)動(dòng)；改變上軌道的高度，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：________________________________________________________________________.(2)某次實(shí)驗(yàn)恰按圖示位置釋放兩個(gè)小球，兩個(gè)小球相碰的位置在水平軌道上的P點(diǎn)處，已知固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長(zhǎng)均為9cm，則可計(jì)算出A球剛達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)_______m/s.(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)勻速直線A球(或平拋運(yùn)動(dòng))的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)4.5

要點(diǎn)各個(gè)擊破2要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)原理、操作與數(shù)據(jù)處理1．探究平拋運(yùn)動(dòng)物體在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律按圖所示操作實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察(不僅用眼看，更要用耳仔細(xì)聽(tīng))可以得知，不管小球距地面的高度為多大，也不管小錘擊打金屬片的力度多大(小錘擊打金屬片的力度越大，A小球水平拋出的初速度越大)，兩小球每次都是同時(shí)落地．這說(shuō)明兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，也就說(shuō)明了平拋運(yùn)動(dòng)物體在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．2．探究平拋運(yùn)動(dòng)物體在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡；在平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上找到每隔相等時(shí)間物體所到達(dá)的位置；測(cè)量?jī)上噜徫恢瞄g的水平位移，分析這些位移的特點(diǎn)．案例一：利用水平噴出的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；案例二：利用斜面小槽等裝置記錄平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；案例三：利用數(shù)碼照相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)記錄平拋運(yùn)動(dòng)軌跡．例1

(2020屆大慶一中月考)在做“研究物體平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)初速度．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是______．A．保證小球飛出時(shí)，初速度大小相同B．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是同一條拋物線C．保證小球落地時(shí)每次速度都相同D．保證小球飛出時(shí)，初速度水平(2)關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法不正確的是______．A．每次小球要從同一位置由靜止釋放B．小球釋放的初始位置越高越好C．實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近但不接觸木板(3)在實(shí)驗(yàn)中，為減少空氣阻力對(duì)小球的影響，選擇小球時(shí)應(yīng)選擇下列的______．A．塑料球 B．實(shí)心小木球C．實(shí)心小鐵球 D．以上三種球都可以(4)如圖乙所示，某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，忘記記下斜槽末端位置．圖中A點(diǎn)為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置，他便以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了水平方向和豎直方向的坐標(biāo)軸，則根據(jù)圖像可知小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_(kāi)_____m/s，以及拋出點(diǎn)的坐標(biāo)______________．(g取10m/s2)(1)D

(2)B

(3)C

(4)2

(－20，－5)【解析】(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是保證小球飛出時(shí)，初速度水平，故選D．(2)每次小球要從同一位置由靜止釋放，以保證到達(dá)底端速度相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球釋放的初始位置高度要適當(dāng)，不一定越高越好，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直，選項(xiàng)C正確；小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近但不接觸木板，選項(xiàng)D正確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選B．(3)在實(shí)驗(yàn)中，為減少空氣阻力對(duì)小球的影響，所以選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇質(zhì)量大體積小的，故選C．練1

(2019年聊城三模)為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，用兩個(gè)完全相同的小球A、B做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球立即水平飛出，同時(shí)B球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落地．A、B兩小球自開(kāi)始下落到落地前的過(guò)程中，兩球的(

)A．速率變化量相同 B．速度變化率不同C．動(dòng)量變化量相同 D．動(dòng)能變化量不同【答案】C【解析】速率是標(biāo)量，其變化量直接相減，A球的速率變化量等于末速度的大小減去水平方向初速度的大小，B球的速率變化量等于落地時(shí)豎直方向的速度大小，兩者大小不相等，A錯(cuò)誤；速度變化率指的就是兩球的加速度，均為g，相同，B錯(cuò)誤；兩個(gè)小球所受重力相同，落地時(shí)間相同，動(dòng)量的變化量相同，為mgt，C正確；下落高度相同，重力做功相同，動(dòng)能的變化量等于重力做功，相同，D錯(cuò)誤．練2

(2019年佛山二模)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置校對(duì)流量計(jì)．盛水容器上端開(kāi)口，下端有橫截面一定的細(xì)管(厚度可忽略)與流量計(jì)相連，流量計(jì)可測(cè)得每秒流出液體的體積．打開(kāi)開(kāi)關(guān)讓水沿水平方向噴出，為保證流速恒定，實(shí)驗(yàn)時(shí)不斷給容器加水保持液面穩(wěn)定，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.請(qǐng)完善如下實(shí)驗(yàn)步驟：(1)安裝器材前用螺旋測(cè)微器測(cè)量細(xì)管的直徑如圖乙，其直徑為d＝______mm.(2)按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)定噴口到地面的豎直距離y，再打開(kāi)開(kāi)關(guān)讓水噴出．(