平抛运动规律的探究.doc

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1、平抛运动规律的探究实验目的：1利用有连拍功能的数码相机或摄像机获得平抛运动的轨迹；2利用DIS实验研究平抛物体的飞行时间t和下落高度h、初速度v0之间的关系；平抛物体的射程x与v0、t之间的关系。实验器材：有连拍功能的数码相机或摄像机，以及由斜面滑槽和支架、金属小球、光电门传感器、碰撞传感器等组成的DIS平抛运动实验装置。实验原理1平抛物体的运动可以看作是水平方向的 和竖直方向的的合运动匀速直线运动，自由落体运动。2只要使小球每次都在斜槽上的同一位置从静止开始自由滚下，就可以保证小球离开斜槽末端具有，再设法确定小球轨迹上的，把它们用平滑曲线连接起来就可以得到一条较准确的小球作平抛运动的轨迹相同

2、的初速，几个点。3以平抛出发点为原点，水平方向为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，设平抛初速为v0，飞行时间为t，那么对平抛运动轨迹曲线上任意一点的坐标x，y都有：x，y。假设测出某点坐标x，y，那么可求得平抛运动初速度v0v0t，gt2，x。实验步骤1 控制斜槽导轨的水平槽口高度，让小球从斜槽的不同高度斜槽导轨处滚下，以4种不同的速度冲出水平槽口在空中做平抛运动。利用安置在槽口的光电门传感器测量小球平抛运动的初速度v0，利用安置在底板上的碰撞传感器测量小球的飞行时间t。并显示在计算机屏幕上。落地点的水平距离x由底座上的标尺读出。将这些数据记录在预先设计好的表格中。高度h mv0/ms10x/m

3、0t/s2 改变斜槽水平槽口的高度，重复步骤1中的实验，将显示在计算机屏幕上的这些数据记录在预先设计好的第二张表格中。高度h mv0/ms10x/m0t/s3 用数码相机的连拍功能或摄像机，在上述两组实验中，各选一次实验，拍摄小球做平抛运动的过程，将所摄得的一组照片输入计算机中，然后进行处理，并将这些照片图像叠合在一起以获得小球做平抛运动的轨迹。数据处理1 根据表中物体抛出时的高度h和初速度v0的数据，分别计算出射程和飞行时间的理论值，然后与相应的实验数据进行比拟，进行分析，得出结论。2 考察由数码相机所得到的小球做平抛运动的轨迹图象，分析由此得到的某些信息，如水平分速度、竖直分速度等。相关习

4、题1 关于研究平抛运动的实验，下述正确的选项是CD A斜槽必须是光滑无摩擦的B所用小球的半径越大那么所测得的初速度越精确C实验所需唯一测量工具是毫米刻度尺D小球越重所测量得的初速度越精确2 闵行实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过屡次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。 l某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是1直角坐标系的原点应建在小球飞离斜槽槽口

5、时球心的水平投形点处它在槽口正上方r r为小球半径处。而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处2分 2偏大2分_。2该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点x，y，运用公式v0x求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比 。填“偏大、“偏小或“相等 52003216x/cmy/cm乙ABCD甲3 松江图甲是研究平抛运动的实验装置示意图，小球从斜面上一定高度处从静止释放，经过一段水平轨道后落下。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据：1请在图甲中的白纸ABCD上标出小球平抛运动的起始点O，并画出 Ox、Oy轴。2水平轨道的作用是 ；在实验中，需要小球重复运动。每次

6、都使小球从同一位置开始运动的原因是161如右图所示2分2使初速度水平，保证每次小球做平抛运动的初速度相同2分3 1.62分_。3根据图乙中数据，可以算出此平抛运动的初速度v0 m/s。4 右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球，AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹可得出结论： 作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动，在竖直方向作自由落体运动或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。5 如下图，在研究平抛运动时，

7、小球A沿轨道滑下，离开轨道末端末端水平时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后CA水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动6 杨浦期末物体做平抛运动的规律可以概括为两点：1在水平方向做匀速直线运动；2在竖直方向做自由落体运动。图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置，其中A、B为两个等大的小球，C为与弹性钢片E相连的小平台，D为固定支架，两小球等高用小锤击打弹性钢片E，可使A球沿

8、水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动。在不同的高度屡次做上述实验，发现两球总是同时落地，这样的实验结果B A只能说明上述规律中的第1条B只能说明上述规律中的第2条C能同时说明上述两条规律D不能说明上述两条规律中的任意一条7 测得小球的平抛运动轨迹如下图，根据图示给出的数据，可计算出该小球平抛运动的初速度v0_m/s。g取/s21.6x1x2y1y2OxyHABSab8 浦东1如图a所示的实验装置：小球A沿竖直平面内的轨道滑下，轨道末端水平，A离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时从同一高度自由下落。改变整个装置的高度H做同样的试验，发现位于同一高度的小球A、B总是

9、同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后 1竖直方向的分运动是自由落体运动；263cm。2在某次实验中，测得小球A的平抛运动轨迹如图b所示，O点是小球做平抛运动的抛出点，x142cm，y1，y2，可计算出x2 cm。g取/s29 宝山期末为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：序号抛出点的高度m水平初速度m/s水平射程m122332445266以下探究方案符合控制变量法的是AA假设探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据B假设探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据C假设探究水平射程

10、与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据D假设探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据10 闵行期末如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的xtan图象，g10m/s2。那么：0 0.5 tanx/mxv00 tanx第17题图a图b图c1由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0 。实验中发现超过60后，小球将不会掉落在斜面上，那么斜面的长度为 m11m/s 2分 2分 2释放位置变高释放时有初速度2分。2假设最后得到的图象如图c所示，那

11、么可能的原因是写出一个 。11 在研究小球的平抛运动规律的实验中，某同学记录下一段抛物线，以及水平轴Ox，如下图。现在给你刻度尺，重力加速度g为，问如何测算此小球作平抛运动的初速度v0的大小v0。12 某同学做平抛运动的实验时，未记下槽末端位置，也就没找到坐标原点O的位置，但他画下了重垂线的位置，即竖直方向y轴找到，抛物线中间一段轨迹也画出，如下图。假设A与B之间的竖直高度差为h，它们到y轴的水平距离分别为x1和x2。那么此小球作平抛运动的初速度v0 v0。13.09全国卷23某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图

12、线的坐标纸丧失了一局部，剩余局部如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表，、和是轨迹图线上的3个点，和、和之间的水平距离相等。完成以下填空：重力加速度取1设、和的横坐标分别为、和，纵坐标分别为、和，从图2中可读出=_m，=_m，=_m保存两位小数。2假设已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用1中读取的数据， 求出小球从运动到所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_均可用根号表示。3已测得小球抛也前下滑的高度为。设和分别为开始下滑时和抛出时的机械能，那么小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，=_%保存两位有效数字答案：0.61；1.61；0.60；0.20；3.0；

13、8.2；解析：此题考查研究平抛运动的实验.由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格, P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有=.=. P1到P2两点在水平方向的距离为6个格，那么有=.(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2 与P2到P3的时间相等,根据,解得时间约为0. 2s,那么有(3)设抛出点为势能零点,那么开始下滑时的机械能为E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为E2=,那么根据0.082。 14.09物理利用图A实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度

14、h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l。然后屡次改变x，测出对应的l，画出l2-x关系图线，如图B所示，并由此得出相应的斜率k。 1假设不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v0_。2假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g，大气压强p0均为，利用图B中拟合直线的斜率k可得，管内气体压强p_。3考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，那么2中得到的p与实际压强相比_填偏大、偏小答案：1l，2p0，3偏小，解析：小球从B 点飞出后做平抛运动，那么有，联立解得；在吹小球的过程中，由动

15、能定理可得：即：，可知直线的斜率可得。假设考虑实验中小球与玻璃管的摩擦那么得到的p与实际压强相比应偏小。15.07年理综在做“研究平抛物体的运动实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，以下器材中还需要的是_A游标卡尺 B秒表 C坐标纸D天平 E弹簧秤 F重垂线实验中，以下说法正确的选项是_A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端可以不水平D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E为了比拟准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来CF|AD16.07年卷利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图a所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，悬线长为L，悬点到木板的距离OO/hhL。电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：_。将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O/Cs，那么小球做平抛运动的初速度为v0_。在其他条件不变的情况下，假设改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角q，小球落点与O/点的水平距离s将随之改变，经屡次实验，以s2为纵坐标、cosq为横坐标，得到如图b所示图像。那么当q30时，s为_m；假设悬线长L1.0 m，悬点到木板间的距离OO/为_m答案：保证小球沿水平方向抛出； ； 。b0coss2/m2