高三物理一輪復(fù)習(xí) 第4章6實(shí)驗(yàn):研究平拋運(yùn)動課件 新人教版(安徽專用)

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1、6 6 實(shí)驗(yàn):研究平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn):研究平拋運(yùn)動1.實(shí)驗(yàn)步驟操作的規(guī)范性 下面是利用教材中的裝置做“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)步驟,在這些實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤或不足,需要修改的是 ,將這些實(shí)驗(yàn)步驟按正確的順序排列為 .A.從斜槽上某一點(diǎn)釋放小球,它離開槽后在空中做平拋運(yùn)動.在小球運(yùn)動軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球,使小球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣,然后在白紙上記下孔中央的位置;B.以斜槽末端作為平拋運(yùn)動的起點(diǎn)O,在白紙上標(biāo)出O的位置;C.取下白紙,在紙上畫出與豎直線Oy垂直的水平線Ox;D.用光滑曲線把記錄小球通過的位置的若干點(diǎn)連接起來,就得到了平拋運(yùn)動的軌跡.由于確定各點(diǎn)位置時(shí)有誤差,所畫的曲線可

2、不通過個別偏差大的點(diǎn),但必須保證曲線光滑,不能有小范圍的凸起和凹陷;E.從斜槽上不同點(diǎn)釋放小球,用步驟A的方法確定平拋軌跡上的其他點(diǎn);F.在曲線上取幾個點(diǎn)(不必是步驟A、E中確定的點(diǎn)),測出它們的坐標(biāo)x、y,分別求出小球的初速度,最后算出平均值作為實(shí)驗(yàn)測出的平拋運(yùn)動的初速度;G.靠目測在紙上畫出過O點(diǎn)向下的豎直線Oy;H.將白紙用圖釘釘在豎直的木板上,在木板的左上角固定斜槽.【答案】 B中O點(diǎn)應(yīng)是球心的位置而不應(yīng)以末端為平拋起點(diǎn);E中應(yīng)讓小球每次從斜槽上同一點(diǎn)釋放;G中Oy不能靠目測,應(yīng)由重垂線確定Oy軸;H中還應(yīng)檢驗(yàn)斜槽末端的切線是否水平. H、G、B、A、E、C、D、F. 在做“研究平拋物

3、體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,讓小球依次沿同一軌道運(yùn)動,通過描點(diǎn)畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡,為了能夠準(zhǔn)確地描繪出運(yùn)動的軌跡,下面列出了一些操作要求,你認(rèn)為正確的選項(xiàng)有( )A.通過調(diào)節(jié),使斜槽的末端的切線保持水平B.每次釋放小球的位置必須相同C.每次必須由靜止釋放小球D.小球運(yùn)動時(shí)不應(yīng)與木板上的坐標(biāo)紙相接觸E.記錄小球位置用的凹槽每次必須嚴(yán)格地等距離下降F.將球位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線答案:答案:ABCD 2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理 在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)記錄了運(yùn)動軌跡上三點(diǎn)A、B、C,如圖4-6-2所示,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),建立坐標(biāo)系,各點(diǎn)坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出,求:(1)小

4、球平拋初速度大?。?2)小球做平拋運(yùn)動的初始位置坐標(biāo).圖圖4-6-2 平拋運(yùn)動中,在水平方向上,相同時(shí)間通過的水平分位移相等,豎直方向上,從拋出時(shí)刻開始算起,連續(xù)相等時(shí)間間隔的位移比為y1 y2 y3 yn=1 3 5 (2n-1).連續(xù)相等時(shí)間間隔位移差為一常數(shù)即y=gT2.利用平拋物體兩分運(yùn)動的這些特點(diǎn),就可以求解已知平拋物體運(yùn)動軌跡而確定初速度及拋出點(diǎn)坐標(biāo)問題.(1)由A、B、C三點(diǎn)橫坐標(biāo)知,小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)和從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)間相等,設(shè)該時(shí)間為T,小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動,由y=gT2得:(2)由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律:一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.物體經(jīng)B點(diǎn)

5、時(shí)的豎直分速度vBy=0.250.15s0.1s10yTg00.10m/s=1.0m/s0.1xvT0.40m/s=2.0m/s0.20設(shè)從拋出點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所用時(shí)間為t,則從拋出點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)所用時(shí)間為t1=t-T=(0.20-0.10)s=0.10s在t1時(shí)間內(nèi)小球的水平位移為xA=v0t1=1.00.10m=0.10m=10cm豎直位移由題中所建立的坐標(biāo)系得出拋出點(diǎn)坐標(biāo)為(-10cm,-5cm)2.0=s=0.20s10Byvtg22111=10 (0.10) m=0.050m=5cm22Aygt 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置,如圖4-6-3.在水平桌面上放置一個斜面,讓鋼球從斜面

6、上由靜止?jié)L下,鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動.在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺讀出,木板可以上下自由調(diào)節(jié).在木板上固定一張白紙.該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn):圖圖4-6-3A.實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線,并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn),且ab=bc,如圖.量出ab長度L=20.00cm.B.讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下,調(diào)節(jié)木板高度,使得鋼球正好擊中a點(diǎn),記下此時(shí)木板與桌面的高度差h1=h.C.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下,調(diào)節(jié)木板高度,使得鋼球正好擊中b點(diǎn),記下此時(shí)木板與桌面的高度差h2=h+10.00(cm).D.讓鋼

7、球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下,調(diào)節(jié)木板高度,使得鋼球正好擊中c點(diǎn),記下此時(shí)木板與桌面的高度差h3=h+30.00(cm). 則該同學(xué)由上述測量結(jié)果即可粗測出鋼球的平拋初速度大小v0= m/s,鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為vby= m/s.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=10m/s2,空氣阻力不計(jì).2.01.53.實(shí)驗(yàn)原理或方法的遷移與創(chuàng)新 利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動規(guī)律,設(shè)計(jì)方案如圖4-6-4(a)所示,在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點(diǎn)到木板的距離OO=h(hL).(1)電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是: . 圖圖

8、4-6-4(2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點(diǎn),OC=x,則小球做平拋運(yùn)動的初速度為v0= .(3)在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角,小球落點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離x將隨之改變,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn),以x2為縱坐標(biāo)、cos為橫坐標(biāo),得到如圖4-6-4(b)所示圖象.則當(dāng)=30時(shí),x為 m;若懸線長L=1.0m,懸點(diǎn)到木板間的距離OO為 m. (1)電熱絲P放在懸點(diǎn)正下方,是因?yàn)楫?dāng)小球擺到最低點(diǎn)時(shí),懸線剛好被燒斷,以保證小球做平拋運(yùn)動.(2)由x=v0t, ,得:212hLgt0.2()gvxhL (3)由x2-cos圖象可知:x2=2-2cos,當(dāng)=30時(shí),代入上式得x=0.52m,當(dāng)cos=0時(shí),x2=2m2,即當(dāng)= 時(shí),x= m,小球在最低點(diǎn)的速度 所以 代入數(shù)值得:h=1.5m.222122vgLhLgt,22hLxgLg,

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