知识讲解 实验：研究平抛运动.doc

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1、实验：研究平抛运动编稿：周军审稿：吴楠楠【深造目标】1. 用实验与实践停顿探究、分析，见解平抛运动的法那么；2. 用实验方法描出平抛物体的运动轨迹；3. 按照平抛运动的轨迹判定平抛物体的初速率；4. 理解实验探究的意思，学会设想实验方案，结构实验货色，完成实验探究或者是验证，并会分析实验现象获得实验结论。【要点梳理】要点一、探究平抛运动法那么的思路1.物体做平抛运动的条件是物体只受重力感染，且存在水平的初速率，即恒定的重力与初速率倾向垂直，平抛运动是曲线运动。因为平抛运动的物体在水平倾向不受力的感染，在竖直倾向上只受到恒定的重力感染。因此可将平抛运动分析为水平倾向跟竖直倾向的两个直线运动。2.

2、分析在这两个倾向上物体的受力情况，结合初始条件，运用牛顿第二定律推测在这两个倾向上物体分不做什么运动。如：在水平倾向上物体不受力，该当以平抛的初速率做匀速直线运动；在竖直倾向物体只受重力，且初速率为零，该当做自由落体运动。3.方案实验，分不验证物体在这两个倾向上的运动是否跟猜想不合。要点二、探究平抛运动法那么的实验方法实验方法即该当如何样验证物体在水平倾向上做匀速直线运动，在竖直倾向上做自由落体运动，现介绍两种方法对比实验法跟描迹论证法。一、对比实验法对比实验法立即平抛运动跟自由落体同时停顿，对比实验；将平抛运动跟水平倾向上的匀速运动对比实验。1创设一个情况，让物体做平抛运动的同时，另一个物体

3、以一样的初速率在水平面上做匀速直线运动，同时使两个物体运动的初始位置在一致竖直线上。假设两个物体在运动过程不断在一致条竖直线上，或者平抛运动的物体偏偏跟匀速直线运动的物体相遇，便可以说明平抛运动的物体在水平倾向的运动跟匀速直线运动一样，是匀速直线运动，否那么便不是。2创设一个情况，让物体做平抛运动的同时，另一个物体从一致位置做自由落体运动。假设两个物体在运动过程不断在一致条水平线上，或者平抛运动的物体偏偏跟自由落体运动的物体同时落地，便可以说明平抛运动的物体在竖直倾向的运动跟自由落体运动一样，是自由落体运动，否那么便不是。二、描迹探究法因为物体在差异倾向上的分运动存在同时性，只要研究物体在两个

4、倾向上的位移关系弄清物体的运动轨迹，适当的引进时刻参数，便可以由一个倾向的运动推知另一个倾向的运动。1描出平抛物体运动的轨迹2研究水平运动跟竖直运动的相互关系，印证猜想是否精确。要点三、按照平抛运动的轨迹判定平抛物体的初速率1.实验情理平抛物体的运动，可以看作水平倾向的匀速直线运动跟竖直倾向的自由落体运动的合运动，因此物体在任意时刻t的坐标x跟y可以用以下公式求出：x=v0t从跟消去t，得因此平抛物体的运动轨迹为一抛物线。平抛物体运动轨迹上任一点的位置均可用水平位移x跟竖直位移y来判定。反过来，已经清楚平抛运动的轨迹，我们就可以求得轨迹上任一点的水平位移x跟竖直位移y，再按照公式求出平抛物体的

5、飞行时刻，继而运用公式x=v0t求出物体做平抛运动的初速率。2.实验把持1安装调解歪槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角结实歪槽，可用平衡法调解歪槽，立即小球轻放在歪槽平直部分的最后处，能使小球在平直轨道上的任意位置运动，就说明水平已调好。2调解木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调解到竖直倾向，并使木板破体与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线倾向记录到钉在木板的白纸上，结实木板，使在重复实验的过程中，木板与歪槽的相对位置保持波动。3判定坐标系：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点(O点不是槽口的端点)。用铅笔记录在白纸上。用重锤线判定Y轴。4

6、描绘运动轨迹：在木板的破体上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调解卡片的位置，使从槽上滚下的小球偏偏穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片的缺口上点个雀斑，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从歪槽上一结实位置无初速释放，用异常的方法，可寻出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。5打算初速率，如以下列图，以O点为原点画出竖直向下的y轴跟水平向右的x轴，并在曲线上拔取A、B、C、D、E、F六个差异的点，用刻度尺跟三角板测出它们的坐标x跟y，用公式x=v0t跟打算出小球的初速率v0，最后打算出v0的平均

7、值。位置x值/cmy值/cmv0v0的平均值ABCDEF3.本卷须知1实验中必须保持通过歪槽最后点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直破体平行，并使小球的运动濒临图板但不接触。2小球必须每次从歪槽上一致位置滚下，即在歪槽上结实一个挡板不要用手放。3坐标原点小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点，即端点上r小球半径处。4要在歪轨上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速率抛出，其轨道由图板左上角到达右下角，如斯可以减小测量倾向。5要在平抛轨道上拔取距O点远些的点来打算球的初速率，如斯可使结果的倾向较小。【模典范题】典范一、对实验

8、把持的考察例1、2016抚州市临川一中期中检验在做“研究平抛运动的实验时，让小球多次沿一致轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并打算初速率。1为了能较精确地描绘运动轨迹，下面列出了一些把持恳求，将你认为精确的选项前面的字母填在横线上：_。A通过调节使歪槽的末段保持水平B该当运用天平测出小球的质量C每次必须由运动释放小球D每次释放小球的位置必须一样E该当用秒表测出小球运动的时刻F该当用重锤线画出竖直轴y轴G将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线2某同学按照所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的差异点的坐标值。按照所测到的数据以y为纵坐标，以x2为横坐标，在坐标纸上画出对应的图象，觉

9、察为过原点的直线。并测出直线歪率为k，已经清楚本地的重力加速率为g，那么初速率v0=_。【答案】1ACDF2【分析】1为了保证小球水平飞出，那么歪槽的最后切线保持水平，故A精确；本实验不需要清楚小球的质量，故B差错；为了保证小球平抛运动的初速率一样，那么每次从一致高度由运动释放小球，故CD精确；平抛运动的时刻由高度决定，不需要用秒表测量时刻，故E差错；树破坐标系时，因为理论的坐标原点为小球在最后时球心在白纸上的投影，用重锤线画出竖直轴y轴，故F精确；要使描出的轨迹更好地反响真实运动，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线连接，实验中，记录小球位置的白纸不克不迭移动，故G差错。2按照及x=v0t，解

10、得：，那么，解得：。【总结升华】对于全然实验仪器岂但要理解其义务情理，还要从实践上去理解它。举一反三【高清课程：实验：研究平抛运动例3】【变式1】在做“研究平抛运动实验中应采纳以下哪些方法可减小倾向A歪槽轨道必须光滑B歪槽水平部分轨道必须水平C每要紧平衡摩擦力D小球每次应从歪槽上一致高度释放E.在曲线上取作打算的点离原点O较远【答案】BDE【高清课程：实验：研究平抛运动例4】【变式2】在做“研究平抛运动的实验时，让小球多次沿一致轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较精确地描绘运动轨迹，下面列出了一些把持恳求，将你认为精确的选项前面的字母填在横线上：A通过调节使歪槽的最后保持水平

11、B每次释放小球的位置必须差异C每次必须由运动释放小球D记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严峻地等间隔下落E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线【答案】ACE典范二、对实验结果的分析例2、在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，如以下列图。已经清楚小方格的边长为，小球在平抛运动途中的几多个位置为图中的a、b、c、d所示，取，那么1小球平抛的初速率的打算式为用表示，其值是。2求小球在b点速率大小为。【思路点拨】由方格纸上读出有关水平跟竖直两个倾向的运动信息，停顿求解。解此题关键在于对所给图的分析：在竖直倾向从a点起，

12、各点间的位移是123，因此a点不是平抛的起点。【答案】10.7m/s20.875m/s【分析】1解法一：设的时刻为t，在水平倾向因为匀速运动那么有设在a点其竖直分速率的，a跟b的高度差为，b跟c间为；c与d之间为，那么有：可得由图知因此将代入由可知：解法二：平抛运动可分析为竖直倾向上的初速率是零自由落体运动，在水平倾向上的初速为的匀速直线运动，因此把可知：2小球由abc时刻间隔一样，b为中间时刻，在竖直倾向上的分运动b点也是分运动的中间时刻，那么它的y倾向分速率大小等于平均速率大小即水平速率按照平行四边形法那么，小球在b点速率为：【总结升华】解题关键：1小球在平抛运动途中的几多个位置a、b、c

13、、d的水平间距相当，意味着小球途经各个点的时刻间隔相当；2匀变速直线运动称心关系。举一反三【变式】合胖市期末考如图实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，AB、BC间水平间隔s1s20.4m，高度差h10.25m，h20.35m求：1抛出初速率v0为。2由抛出点到A点的时刻为。g=10m/s2【答案】(1)4M/S(2)0.2S典范三、研究平抛物体的运动实验的创新方案及运用例3、按照平抛运动法那么，方案一个测玩具枪子弹初速率的方案(1)画出测量情理图；(2)说明要测量的物理量，并导出初速率的表达式【思路点拨】将玩具枪水平放置，子弹出膛后做平抛运动，自枪口为起点，测出一段时刻内的水平间隔跟竖直倾向的间

14、隔，按照平抛运动知识可方案出测量情理，并能推导出初速率表达式。【分析】(1)将玩具枪水平放置，靶子放在适当远的所在，竖直放在水平空中上，如以下列图(2)用刻度尺测出枪口离空中的高度H，枪口与靶子间的水平间隔x，弹孔离空中的高度h由平抛运动法那么，得，由解得，即为子弹初速率的表达式【总结升华】“研究平抛物体的运动这一实验是按照平抛运动的特征：水平倾向为匀速直线运动，竖直倾向为自由落体运动方案的在不修改实验情理的情况下，对实验的安装可停顿英勇地创新方案举一反三【变式】做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在着地前后一段时刻内的运动照片如以下列图(虚线为正方形格子)已经清楚汽车长度为3.6m，相邻两次曝光的时刻间隔相当，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速率大小为_m/s高台离空中的高度为_m(g取10m/s2)【答案】1211.25【分析】由照片知在前两次曝光的时刻间隔内，竖直位移之差：yl3.6m又ygT2，因此，曝光时刻：曝光时刻内的水平位移：m，因此m/s12m/s第二次曝光时车的竖直速率：m/s9m/s，现在，车下落的时刻：，从开始到落地的总时刻：，故高台离空中的高度：11.25m【总结升华】用频闪照相的方法研究平抛运动的关键是通过背景猎取位移信息树破平抛运动模型，运用平抛运动法那么解题