浙江高考物理復(fù)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天實(shí)驗(yàn)4研究平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)案.docx

實(shí)驗(yàn)4研究平拋運(yùn)動(dòng)考綱解讀(1)會(huì)描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并驗(yàn)證軌跡是一條拋物線。(2)會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡求平拋物體的初速度。注意事項(xiàng)1.斜槽末端的切線必須水平。2.方木板必須處在豎直面內(nèi)且小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近木板但不接觸。3.坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)。4.如果是用白紙，則應(yīng)以小球在槽口時(shí)球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在斜槽末端懸掛重垂線，先根據(jù)重垂線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標(biāo)系。5.每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始滾下。6.在平拋軌道上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)來計(jì)算球的初速度，這樣可使結(jié)果的誤差較小。熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)【例1】(1)在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上_。A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同C.每次必須由靜止釋放小球D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降E.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸F.斜槽必須是光滑的，以免受到摩擦力的作用(2)作出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡后，為算出其初速度，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)有_和_。其初速度的表達(dá)式為v0_。(3)若某次實(shí)驗(yàn)中，小剛同學(xué)做了平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，他用一張印有小方格的紙記錄小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L1.25 cm。若小球在做平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖1中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度v0_(用L、g表示)，其值是_(g取9.8 m/s2)。圖1解析(1)要保證每次拋出時(shí)的速度相等應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下并且斜槽軌道末端必須保持水平，只要做到這兩點(diǎn)，我們就能得到相等的速度，至于摩擦力不會(huì)影響這個(gè)結(jié)果，記錄小球位置用的鉛筆每次沒必要嚴(yán)格地等距離下降，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)避免與紙面發(fā)生摩擦。所以選A、C、E。(2)小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x，從原點(diǎn)到該時(shí)刻的豎直位移y，v0x。(3)根據(jù)題意，仔細(xì)審查圖中a、b、c、d四點(diǎn)的相對(duì)位置，發(fā)現(xiàn)相鄰的兩點(diǎn)間的水平距離均為2L，則物體在相鄰的兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)這個(gè)相等時(shí)間為T0，由于豎直方向是加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，由yaT2可得LgT，再由水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)得2Lv0T0，聯(lián)立上述兩式解得v020.70 m/s。答案(1)ACE(2)小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x從原點(diǎn)到該時(shí)刻的豎直位移yx(3)20.70 m/s熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新1.記錄各個(gè)點(diǎn)的方法變化。2.實(shí)驗(yàn)方法的改變。3.實(shí)驗(yàn)的拓展延伸?！纠?】(20174月浙江選考)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中。(1)圖2是橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的_。圖2A.球心B.球的上端C.球的下端在此實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_(多選)。A.斜槽軌道必須光滑B.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些C.用平滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來D.y軸的方向根據(jù)重錘線確定(2)圖3是利用圖2裝置拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，由照片可判斷實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是()圖3A.釋放小球時(shí)初速度不為0B.釋放小球的初始位置不同C.斜槽末端切線不水平(3)下圖是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其中正確的是_。解析(1)小球平拋軌跡標(biāo)注小球最高點(diǎn)，所以選B。實(shí)驗(yàn)過程中，斜槽不一定光滑，只要能夠保證從同一位置靜止釋放，即使軌道粗糙，摩擦力做功是相同的，離開斜槽末端的速度就是一樣的，所以A錯(cuò)誤；記錄點(diǎn)適當(dāng)多一些，能夠保證描點(diǎn)平滑，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；y軸必須是豎直方向，即用重錘線確定，選項(xiàng)D正確。(2)由圖可知斜槽末端不水平，才會(huì)造成斜拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確。(3)插入瓶中的另一根吸管使得與外界氣壓相等，目的就是為了保證水流流速不受瓶?jī)?nèi)水面下降的影響而減小，能保證下降到該處的一段時(shí)間內(nèi)，能夠得到穩(wěn)定的細(xì)水柱，所以選B。答案(1)BBD(2)C(3)B1.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)”的規(guī)律時(shí)，可以選用下列各種裝置圖，以下操作合理的是()A.選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地B.選用裝置2要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要高于水面C.選用裝置3要獲得鋼球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放D.除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)每秒15幀的錄像獲得平拋運(yùn)動(dòng)軌跡答案D2.在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)整斜槽時(shí)，必須使斜槽末端切線方向水平，這樣做的目的是()A.為了使小球初速度每次都相同B.為了使小球運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線C.為了使小球飛出時(shí)，初速度方向水平D.為了使小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間每次都相等解析小球平拋的初速度大小與釋放點(diǎn)高度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)軌跡是否是拋物線與斜槽末端的切線水平無關(guān)，小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間主要由高度決定，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；只有斜槽末端切線水平，才能保證小球離開槽口后做平拋運(yùn)動(dòng)。答案C3.在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，求解得到的初速度有誤差，與誤差產(chǎn)生原因無關(guān)的是()A.弧形槽與球間有摩擦B.弧形槽末端切線不水平C.小球受空氣阻力D.小球每次自由滾下的位置不同解析要保證每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球平拋的初速度的大小和方向相同，需使小球每次從同一位置由靜止釋放，斜槽末端應(yīng)水平；弧形槽與球間的摩擦不影響小球每次平拋的初速度的一致性；小球受的空氣阻力使它不具備做平拋運(yùn)動(dòng)的條件。答案A4.(2018紹興市選考模擬)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示。圖4(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次須將小球從軌道_(填字母)。A.同一位置釋放B.不同位置無初速度釋放C.同一位置無初速度釋放(2)上述操作的目的是使小球拋出后_(填字母)。A.只受重力 B.軌跡重合C.做平拋運(yùn)動(dòng) D.速度小些，便于確定位置(3)實(shí)驗(yàn)中已測(cè)出小球半徑為r，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)原點(diǎn)位置應(yīng)是_(填字母)。A.斜槽末端O點(diǎn)B.斜槽末端O點(diǎn)正上方r處C.斜槽末端O點(diǎn)正前方r處D.斜槽末端O點(diǎn)正上方r處在豎直木板上的投影點(diǎn)答案(1)C(2)B(3)D5.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(如圖5甲中P0P0、P1P1、)，槽間距離均為d。把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d。實(shí)驗(yàn)得到的小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)如圖乙所示。圖5(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_。(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了_。(3)在圖乙中繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。解析(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)的目的：斜軌末端水平，以保證小球離開軌道時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)；A板水平，保證B板總處于同一高度；插槽P0P0垂直斜軌并在斜軌末端正下方，以保證B板在P0P0時(shí)小球的痕跡為拋出點(diǎn)。每次讓小球從同一位