第5章3實驗：研究平拋運動

1、3實驗：研究平拋運動1平拋運動在水平方向上的運動是_運動，相等的下落時間內(nèi)物體在水平方向發(fā)生的位移_，為 s水平_.2平拋運動在豎直方向上的運動是_運動，豎直分速度與時間的關(guān)系是 v豎直_.勻速直線相等v0t勻加速直線(或自由落體)gt3如圖 531 所示，在研究平拋運動時，小球 A 沿軌道滑下，離開軌道末端(末端水平)時，撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān) S，被電磁鐵吸住的小球 B 同時自由下落改變整個裝置的高度做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn) A、B 兩球總是同時落地該實驗的現(xiàn)象說明了 A 球離開軌道后()圖 531A水平方向的分運動是勻速直線運動B水平方向的分運動是勻加速直線運動C豎直方向的分運動是自由落體運動D豎

2、直方向的分運動是勻速直線運動C同的，都是自由落體運動解析：下落時間相等，說明兩個球的運動在豎直方向上是相4(雙選)關(guān)于平拋運動，下列說法正確的是()A平拋運動是勻速運動BCB平拋運動是勻變速曲線運動C平拋運動的落地時間由高度決定，與初速度無關(guān)D做平拋運動的物體落地時的速度方向一定是豎直向下的B 正確；平拋運動的落地時間為 t，由高度決定，與初速度無關(guān)，C 正確；平拋運動有水平方向的分速度，落地速度不可能豎直向下，D 錯誤解析：平拋運動是加速度為 g 的勻變速曲線運動，A 錯誤、5(雙選)物體在做平拋運動的過程中，在相等的時間內(nèi)，)下列哪個量是相等的(A速度的增量C位移B加速度D平均速率解析：平

3、拋運動的加速度為 gvt，始終保持不變，即相等的時間 t 內(nèi)速度的增量vgt 相等，A、B正確；位移和平均速率在相等的時間內(nèi)都不相等，C、D 錯誤AB研究平拋運動【實驗?zāi)康摹?1)用實驗的方法描出平拋運動的軌跡(2)根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度【實驗原理】(1)用描跡法畫出小球平拋運動的軌跡(2)建立坐標系，測出軌跡上某點的坐標 x、y，根據(jù) xv0t、【實驗器材】斜槽、小球、方木板、鐵架臺、白紙、圖釘、鉛垂線、三角板、鉛筆及刻度尺【實驗步驟】(1)安裝器材與調(diào)平：將斜槽放在水平桌面上，其末端伸出桌面外，調(diào)節(jié)末端使其切線水平后固定檢查斜槽末端是否水平的方法：將小球放在斜槽末端水平軌道的任意位置

4、，小球都不滾動，則可認為斜槽末端水平(也可將小球放在斜槽末端，輕輕將其向兩邊各撥動一次，看其是否有明顯的運動傾向)精細的檢查方法是用水平儀調(diào)整(2)用圖釘把坐標紙釘在木板上，讓木板豎直固定，其左上方靠近槽口，用鉛垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直，整個實驗裝置如圖 532 所示用鉛垂線把木板校準到豎直方向，使小球平拋的軌道平面與板面平行，保證在重復(fù)實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變圖 532(3)建立直角坐標系 xOy：以小球做平拋運動的起點 O 為坐標原點，從坐標原點 O 畫出豎直向下的 y 軸和水平向右的 x 軸確定坐標原點 O 的方法是：把小球放在槽口末端處，用鉛筆記下這時小球的球心

5、在坐標紙上的水平投影點 O，即為坐標原點(不是槽口端點)(4)確定小球位置：讓小球由斜槽的某一固定位置自由滾下，從 O 點開始做平拋運動先用眼睛粗略估計小球在某一 x 值處(如x1 cm 或 2 cm 等)的 y 值，然后用鉛筆尖指著這個位置，讓小球從原釋放處開始滾下，看是否與鉛筆尖相碰，如此重復(fù)數(shù)次，較準確地確定小球通過的這個位置，并在坐標紙上記下這一點(5)依次改變 x 值，用與(4)同樣的方法確定小球通過其他各點的位置(6)描點畫軌跡：取下坐標紙，將(4)(5)中所描出的各點用平滑曲線連接起來，這就畫出了小球做平拋運動的軌跡曲線(所畫曲線可不通過個別偏差較大的點，但必須保持曲線平滑，不允

6、許出現(xiàn)凹陷處)【注意事項】(1)固定斜槽時，必須注意使通過斜槽末端點的切線保持水平，以使小球離開斜槽后做平拋運動(2)木板必須處在豎直平面內(nèi)，與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，使小球的運動靠近圖紙但不接觸(3)在斜槽上設(shè)定位卡板，使小球每次都從定位卡板所確定的同一位置由靜止開始滾下，以保證重復(fù)實驗時，小球做平拋運動的初速度相等(4)應(yīng)在斜槽上適當(dāng)?shù)母叨忍庒尫判∏颍剐∏蚰芤赃m當(dāng)?shù)乃剿俣葤伋觯溥\動軌跡由圖板左上角到右下角，這樣可以充分利用坐標紙，減小測量誤差(5)由平拋運動方程求小球平拋的初速度時，應(yīng)選取在平拋運動軌跡上離坐標原點 O 較遠的點的坐標數(shù)據(jù)來進行計算，這樣既便于測量又減小了誤差

7、【數(shù)據(jù)分析】(1)判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線：如圖 533 所示，在 x 軸上作出幾個等距離的點 A1、A2、A3、，把線段OA1 的長度記為l，則OA22l，OA33l，由A1、A2、A3、向下作垂線，與軌跡的交點記為M1、M2、M3、.若軌跡是一條拋物線，則各點的 y 坐標和 x 坐標應(yīng)該具有 yax2的形式(a 是待定常量)，用刻度尺測量某點的 x、y 兩個坐標值，代入yax2 求出a.再測量其他幾個點的x、y坐標值，代入yax2，若在誤差范圍內(nèi)都滿足這個關(guān)系式，則這條曲線是一條拋物線圖 533(2)求小球平拋的初速度 v0：在所描繪的軌跡曲線上選取 A、B、C、D、E、F 六個不同

8、的點，測出它們的坐標值中，求出小球做平拋運動將各點坐標值代入 v0 x的初速度 v0.記錄各點求得的初速度，最后算出初速度 v0 的平均值v0，并做好記錄【誤差分析】(1)安裝斜槽時，其末端切線不水平，造成小球并非做平拋運動，測量的數(shù)據(jù)不準確(2)建立直角坐標系時，誤以斜槽末端端口位置為坐標原點(實際上應(yīng)以末端端口上的小球球心位置為坐標原點)(3)小球每次從槽上開始滾下的位置不相同，使得平拋的初速度也不相同【例題】(1)在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫

9、線上_A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B每次必須由靜止釋放小球C固定白紙的木板必須調(diào)節(jié)成豎直D每次釋放小球的位置必須不同E將小球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上，取下紙后，用直尺將點連成折線(2)某學(xué)生在做“研究平拋運動”的實驗中，忘記記下小球做平拋運動時的起點位置，O 為物體運動一段時間后的位置，取為坐標原點，平拋的軌跡如圖 534 所示，根據(jù)軌跡的坐標求出物體做平拋運動的初速度 v0_m/s.(取 g10 m/s2)圖 534解析：(1)只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其運動才是平拋運動；每次由靜止釋放小球，是為了使小球具有相同的初速度；木板應(yīng)豎直，與小球軌跡所在的豎直平面平行，故

10、A、B、C 正確D 中，每次釋放小球的位置必須相同，以保證小球具有相同的水平初速度；E 中，應(yīng)找取小球的中心位置，以減小實驗誤差，將描出的點用平滑曲線連接起來(2)小球在豎直方向做自由落體運動，在任意連續(xù)的相等時間內(nèi)的位移差相等，即sat2；在水平方向上有 xv0t，聯(lián)立以上兩式可求得初速度 v0.答案：(1)ABC (2)1.0【觸類旁通】1在“研究平拋運動”的實驗中，需要描繪物體平拋運動的軌跡和求物體的平拋初速度實驗的簡要步驟如下：A讓小球多次從_滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；同一位置由靜止B安裝好器材，注意斜槽末端切線水平和平板豎直，記下 _的位置 O 點和過 O 點的豎直線；小球在斜槽末端處時球心在坐標紙上的水平投影點C測出曲線上某點的坐標 x、y，用 v0_ 算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求 v0 的值，然后求它們的平均值；D取下白紙，以 O 為原點，以豎直線為軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡上述實