课时二 实验：研究平抛运动
1.描绘平抛运动的轨迹常用的有以下几种方法：
(1)利用实验室的斜面小槽等器材.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做__________ 运动,每次钢球都应从斜槽上的____________滚下.用铅笔描出小球经过的________.通 过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的________,连起来就得到钢球做平抛运动 的轨迹.
(2)用细水柱显示平抛运动的轨迹.水从________的管口喷出,在空中形成弯曲的细水柱, 设法把细水柱所显示的____运动的轨迹描在纸上.
(3)用__________相机或__________摄像机记录平抛运动的轨迹.
2.利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,
g根据公式：x＝______________和y＝________,就可求得v0＝x,即为小球做平抛
2y
运动的初速度.
3.在做“研究平抛运动”的实验时,可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹,并求出 平抛运动的初速度.实验装置如图1所示.
图1
(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查木板是否水平,请简述你的 检查方法：____________________________________. (2)关于这个实验,以下说法正确的是( ) A.小球释放的初始位置越高越好 B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直 D.小球的平抛运动要靠近但不接触木板
【概念规律练】
知识点一 仪器的选择及操作
1.在做“研究平抛运动”实验时,(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列 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 (2)实验中,下列说法正确的是________.
A.应使小球每次都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.为了比较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
2.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简 要步骤如下：
图2
A.让小球多次从__________________位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置. B.按图2安装好器材,注意____________________________________,记下平抛初位 置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体 的轨迹.
完成上述步骤,将正确的答案填在横线上. 知识点二 实验注意事项
3.在用斜槽轨道做“研究平抛运动的规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通 过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能够较准确地描出其运动轨迹,下面列出了 一些操作要求,其中正确的是( ) A.通过调节斜槽使其末端切线水平 B.每次释放小球的位置可以不同 C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 【方法技巧练】
一、平抛运动初速度的求解方法
4.图3甲是研究平抛运动的实验装置图,图乙是实验后在白纸上作的图和测得的数据.
图3
(1)图乙上标出了O点及Ox、Oy轴,请说明这两条坐标轴是如何作出的；
(2)说明判断槽口切线是否水平的方法；
(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一实验步骤时应 注意什么？
(4)根据图乙给出的数据,计算此平抛运动的初速度v0.
二、创新实验的设计方法 5.
图4
试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案.提供的实验器材 为弹射器(含弹丸,见图4)、铁架台(带有夹具)、米尺. (1)画出实验示意图；
(2)在安装弹射器时应注意
________________________________________________________________________； (3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为
________________________________________________________________________ ____________________________；
(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是
________________________________________________________________________； (5)计算公式为
________________________________________________________________________. 6.如图5所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”,利 用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度.
图5
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________和 ________________,然后由公式____________________求出k的平均值.
(2)使用该装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到______(填“同一”或 “不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的______________和______________,再 由公式________________求出初速度的平均值.
1.在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( ) A.实心小铁球 B.空心小铁球 C.实心小木球 D.以上三种小球都可以 2.关于做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( ) A.实验目的之一是求当地重力加速度 B.小球运动时,应与木板上的白纸相接触
C.把小球位置记录在纸上后,应用平滑曲线连接
D.在纸上记录小球的第一个位置,应尽量靠近坐标原点
3.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( ) A.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小 B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等 D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
4.在“研究平抛运动”的实验中,已备有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、 铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需的器材有( ) A.停表 B.天平 C.重垂线 D.弹簧测力计
5.数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水 平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( ) A.只要测出相邻两照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点
B.只要测出相邻两照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特 点
C.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特 点
D.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特 点
6.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( ) A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直
B.安装斜槽和木板时,只需注意小球不和木板发生摩擦 C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律并求出平抛物体的初速度 7.下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大( ) A.小球与斜槽之间有摩擦 B.安装斜槽时其末端不水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远
8.如图6所示,
图6
在研究平抛运动时,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两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道 后( )
A.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
9.在研究平抛物体的运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有( ) A.小球开始滚下的高度 B.小球在空中飞行的时间
C.运动轨迹上某点P的水平坐标 D.运动轨迹上某点P的竖直坐标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 题 号 答 案 10.三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验：
图7
(1)甲同学采用如图7甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向 弹出,同时B球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变 A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 __________________________________.
(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、 Q,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调 节电磁铁C、D的高度使AC＝BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度 v0相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相 同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是
________________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到 相同的现象,这说明________________________________.
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小 方格的边长为L＝1.25 cm,则由图可求得拍摄时每__________ s曝光一次,该小球做平 抛运动的初速度大小为__________ m/s.(g取9.8 m/s2)
课时二 实验：研究平抛运动
课前预习练
1.(1)平抛 同一位置 位置 位置 (2)水平 平抛 (3)数码 数码
12.v0t gt2
2
高中物理步步高必修2《课时作业与单元检测》第一章 第3节 课时二
