平抛运动实验经典题型.doc

word平抛运动实验〔全面〕1．实验目的〔1〕用实验方法描出平抛物体的运动轨迹〔2〕从实验轨迹求平抛物体的初速度2．实验原理平抛物体的运动可以看作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运动使小球做平抛运动，利用描迹法描出小球运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，根据公式和，就可求得：，即为做平抛运动的初速度3．参考案例〔1〕案例一：利用平抛运动实验器〔如同4-7-1所示〕图4-7-1A、斜槽末端切线必须水平B、每次从同一位置无初速释放小球，以使小球每一次抛出后轨迹一样，每次描出的点在同一轨迹上C、安装实验装置时，要注意使轨道末端与图板相靠近，并保持它们的相对位置不变D、要用重垂线把图板校准到竖直方向，使小球运动靠近图板，又不接触图板E、坐标原点不是槽口末端点，应是球在槽口时，球心在图板上的水平投影点OF、球的释放高度要适当，使其轨迹不至于太平也不至于太竖直，以减小测量误差G、计算初速度时，应选离O点远些的点〔2〕案例二：利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹3） 案例三：利用数码照相机或数码摄像机更精细地探究平抛运动。

如图4-7-2)图4-7-24、重点难点例析【考点一】平抛运动的实验步骤与须知事项【例1】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：A．让小球屡次从位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置B．按图安装好器材，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⑴ 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上⑵上述实验步骤的合理顺序是图4-7-4Oxy图4-7-3【变式训练】 如图4-7-3所示是研究平抛运动的实验装置简图，图4-7-4是实验后白纸上的轨迹图⑴ 说明图4-7-4中的两条坐标轴是如何作出的⑵ 说明判断槽口的切线是否水平的方法⑶ 实验过程中需要经屡次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进展这一步骤时应注意什么？【考点二】求平抛运动的初速度【例2】在“研究平抛物体的运动〞的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图4-7-5所示现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，AA’=x1，BB’=x2，以与AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多大？图4-7-5AA’B’Byhx2x1变式训练在研究平抛运动的实验中，用一印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，假如小球在平抛运动途中的几个位置如图4-7-6中a、b、c、d所示，如此小球平抛的初速度为v0＝ 〔用L、g表示〕，其值是2〕图4-7-6abcd【平抛运动的案例分析】【例3】如图4-7-7所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做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： 图4-7-7AA′BCC′B′【变式训练】如图4-7-8所示，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〕时撞开接触开关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〔　　〕BASH图4-7-8A．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自我检测1．在“探究平抛物体运动的规律〞的实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置应是〔设小球半径为r〕〔 〕A．斜槽口末端O点B．斜槽口O点正上方r处C．槽口O点正前方r处D．小球位于槽末端时，球心在竖直木板上的水平投影点2．在做“探究平抛运动在水平方向的运动规律〞的实验时，每次须将小球从轨道同一位置无初速释放〔如下列图〕，其目的是使小球〔　　〕 A.抛出后只受重力 B. 抛出后轨迹重合 C.抛出后初速度大小相等 D. 抛出时的速度方向水平3．研究平抛物体的运动，在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.保证小球飞出时速度即不太大，也不太小 B。

保证小球飞出时，初速度水平4．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与初速度的方法做了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〔m〕122332445266以下探究方案符合控制变量法的是〔　　〕A. 假如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. 假如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. 假如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D. 假如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5．如下列图，用频闪相机拍摄“研究物体做平抛运动规律〞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〔　　〕A. 平抛运动水平方向的分运动是自由落体运动B. 平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动C. 平抛运动可分解为水平方向的自由落体运动和竖直方向的匀速直线运动D. 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动6、.某同学在做“研究平抛物体的运动〞的实验中忘了记下槽末端的位置O，如下列图，A为物体运动一段时间后的位置，根据图象求出物体做平抛运动的初速度为〔g取10m/s2〕〔　　〕 A.10m/s B.10cm/s C.20m/s D.200cm/s7．一个同学在做研究平抛运动实验时，只在纸上记下y轴位置，并在坐标纸上描出如如下图所示曲线．现在我们在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA′=x1，BB′=x2，以与AB的竖直距离h，从而求出小球抛出时的初速度v0为〔　　〕 A. B. C. D. 8．图4-7-9为一小球做平抛运动的闪光照片的一局部，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：图4-7-9ABC〔1〕闪光频率是Hz〔2〕小球运动中水平分速度的大小是m/s〔3〕小球经过B点时的速度是 m/s9．如下列图，两个完全一样的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们一样位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住一样小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，如此：〔1〕B球进入水平轨道后将做　_________　运动；改变A轨道的高度，屡次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：　_________　．〔2〕假如某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，如此可算出A铁球刚达P点的速度为　_________　m/s．〔g取10m/s2，结果保存两位小数〕10．如下列图，为“研究平抛物体的运动〞的实验装置．〔1〕实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，秒表，图钉．其中不必要的器材是　_________　；〔2〕某同学在做实验时，注意了如下事项：A．将小钢球轻轻放在斜槽末端时，小球能自动滚下；B．小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放．其中存在问题的是　_________　〔填写选项前字母〕，应该如何调整：　_________　．〔3〕正确操作后，该同学以斜槽末端为坐标原点O建立坐标系，水平方向为z轴，竖直方向为y轴，在坐标系中描绘出小球的运动轨迹．在轨迹上选取几个不同的点，其中一个点的坐标为〔x0，y0〕，如此利用x0、y0和当地重力加速度g，计算小球做平抛运动初速度v0的表达式为v0=　_________　．〔4〕为了减小由于测量带来的误差，该同学根据所测得的数据，以y为横坐标〔y为竖直方向位移〕，以x2为纵坐标〔x为水平方向位移〕，在坐标纸上画出相应的图象，发现图象为过原点的直线．这位同学测出该直线的斜率为k，如此利用k和当地重力加速度g，计算小球做平抛运动初速度v0的表达式为v0=　_________　．11．某同学利用图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线的坐标纸丢失了一局部，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L均为0.10m，P1、P2和P32〕〔1〕假如已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，利用图中读取的数据．求出小球从P1运动到P2所用的时间为　_________　，小球抛出后的水平速度为　_________　〔均用L、g表示〕．〔2〕小球运动到P2时的速度为　_________　 〔用L、g表示〕，其值为　_________　m/s．12． 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θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x﹣tanθ图象，如此：〔1〕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θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，如此斜面的长度为　_________　m．〔2〕假如最后得到的图象如图c所示，如此可能的原因是〔写出一个〕　_________　．课后习题：1.在做“探究平抛物体的运动〞实验时，让小球屡次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项前面的字母填在横线上： 〔a〕实验所用的斜槽要尽量的光滑，以减小摩擦〔b〕通过调节使斜槽的末端保持水平〔c〕每次释放小球的位置必须一样〔d〕每次必须由静止释放小球〔e〕记录小球位置用的木条〔或凹槽〕每次必须严格地等距离下降〔f〕小球运动时不应与木板上的白纸相碰撞〔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） 某同学在记录的白纸上画出小球运动轨迹如下列图，其中有一次实验记录位置C远离他所描好的运。