新教材實驗-平拋運動規(guī)律的探究

1、平拋運動規(guī)律的探究實驗?zāi)康模海?）利用有連拍功能的數(shù)碼相機或攝像機獲得平拋運動的軌跡；（2）利用DIS實驗研究平拋物體的飛行時間t和下落高度h、初速度v0之間的關(guān)系；平拋物體的射程x與v0、t之間的關(guān)系。實驗器材：有連拍功能的數(shù)碼相機或攝像機，以及由斜面滑槽和支架、金屬小球、光電門傳感器、碰撞傳感器等組成的DIS平拋運動實驗裝置。實驗原理1平拋物體的運動可以看作是水平方向的 和豎直方向的的合運動勻速直線運動，自由落體運動。2只要使小球每次都在斜槽上的同一位置從靜止開始自由滾下，就可以保證小球離開斜槽末端具有，再設(shè)法確定小球軌跡上的，把它們用平滑曲線連接起來就可以得到一條較準(zhǔn)確的小球作平拋運動的

2、軌跡相同的初速，幾個點。3以平拋出發(fā)點為原點，水平方向為x軸，豎直向下為y軸建立坐標(biāo)系，設(shè)平拋初速為v0，飛行時間為t，則對平拋運動軌跡曲線上任意一點的坐標(biāo)（x，y）都有：x，y。若測出某點坐標(biāo)（x，y），則可求得平拋運動初速度v0v0t，gt2，x。實驗步驟1 控制斜槽導(dǎo)軌的水平槽口高度，讓小球從斜槽的不同高度斜槽導(dǎo)軌處滾下，以4種不同的速度沖出水平槽口在空中做平拋運動。利用安置在槽口的光電門傳感器測量小球平拋運動的初速度v0，利用安置在底板上的碰撞傳感器測量小球的飛行時間t。并顯示在計算機屏幕上。落地點的水平距離x由底座上的標(biāo)尺讀出。將這些數(shù)據(jù)記錄在預(yù)先設(shè)計好的表格中。高度h mv0/ms

3、10x/m0t/s2 改變斜槽水平槽口的高度，重復(fù)步驟1中的實驗，將顯示在計算機屏幕上的這些數(shù)據(jù)記錄在預(yù)先設(shè)計好的第二張表格中。高度h mv0/ms10x/m0t/s3 用數(shù)碼相機的連拍功能（或攝像機），在上述兩組實驗中，各選一次實驗，拍攝小球做平拋運動的過程，將所攝得的一組照片輸入計算機中，然后進(jìn)行處理，并將這些照片圖像疊合在一起以獲得小球做平拋運動的軌跡。數(shù)據(jù)處理1 根據(jù)表中物體拋出時的高度h和初速度v0的數(shù)據(jù)，分別計算出射程和飛行時間的理論值，然后與相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，進(jìn)行分析，得出結(jié)論。2 考察由數(shù)碼相機所得到的小球做平拋運動的軌跡圖象，分析由此得到的某些信息，如水平分速度、豎直分

4、速度等。相關(guān)習(xí)題1 關(guān)于研究平拋運動的實驗，下述正確的是CD（ ）（A）斜槽必須是光滑無摩擦的（B）所用小球的半徑越大則所測得的初速度越精確（C）實驗所需唯一測量工具是毫米刻度尺（D）小球越重所測量得的初速度越精確2 （2007閔行）實驗室的斜面小槽等器材裝配如圖甲所示的裝置鋼球從斜槽上滾下，經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運動每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下，鋼球在空中做平拋運動，設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置，通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡。 （l）某同學(xué)在安裝實驗裝置和進(jìn)行其余的操作時都準(zhǔn)確無誤，他在分析數(shù)據(jù)時所建立的坐標(biāo)系如圖乙所示。他的錯誤之

5、處是（1）直角坐標(biāo)系的原點應(yīng)建在小球飛離斜槽槽口時球心的水平投形點處它在槽口正上方r （ r為小球半徑）處。而該同學(xué)卻錯誤地將坐標(biāo)原點取在槽口處（2分 （2）偏大（2分）_。（2）該同學(xué)根據(jù)自己所建立的坐標(biāo)系，在描出的平拋運動軌跡圖上任取一點（x，y），運用公式v0x求小球的初速度v0，這樣測得的平拋初速度值與真實值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 52003216x/cmy/cm乙ABCD甲3 （2007松江）圖甲是研究平拋運動的實驗裝置示意圖，小球從斜面上一定高度處從靜止釋放，經(jīng)過一段水平軌道后落下。圖乙是實驗后在白紙上描出的軌跡和所測數(shù)據(jù)：（1）請在圖甲中的白紙ABCD上標(biāo)出小

6、球平拋運動的起始點O，并畫出 Ox、Oy軸。（2）水平軌道的作用是 ；在實驗中，需要小球重復(fù)運動。每次都使小球從同一位置開始運動的原因是16（1）如右圖所示（2分）（2）使初速度水平，保證每次小球做平拋運動的初速度相同（2分）（3） 1.6（2分）_。（3）根據(jù)圖乙中數(shù)據(jù)，可以算出此平拋運動的初速度v0 m/s。4 （2000上海）右圖為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體作平拋運動規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個同時由同一點出發(fā)的小球，AA為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡；BB為B球以速度v被水平拋出后的運動軌跡；CC為C球自由下落的運動軌跡，通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論： 作平拋運動的物體

7、在水平方向作勻速直線運動，在豎直方向作自由落體運動（或平拋運動是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成）。5 （2003上海）如圖所示，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H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后C（）（A）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）豎直方向的分運動是勻速直線運動6 （2008楊浦期末）物體做平拋運動的規(guī)律可以概括為兩點：（1）在水平

8、方向做勻速直線運動；（2）在豎直方向做自由落體運動。圖所示為一種研究物體做平拋運動規(guī)律的實驗裝置，其中A、B為兩個等大的小球，C為與彈性鋼片E相連的小平臺，D為固定支架，兩小球等高用小錘擊打彈性鋼片E，可使A球沿水平方向飛出，同時B球被松開，做自由落體運動。在不同的高度多次做上述實驗，發(fā)現(xiàn)兩球總是同時落地，這樣的實驗結(jié)果B（ ）（A）只能說明上述規(guī)律中的第（1）條（B）只能說明上述規(guī)律中的第（2）條（C）能同時說明上述兩條規(guī)律（D）不能說明上述兩條規(guī)律中的任意一條7 測得小球的平拋運動軌跡如圖所示，根據(jù)圖示給出的數(shù)據(jù)，可計算出該小球平拋運動的初速度v0_m/s。（g取9.8m/s21.6）x1

9、x2y1y2OxyHABS（a）（b）8 （2007浦東）（1）如圖（a）所示的實驗裝置：小球A沿豎直平面內(nèi)的軌道滑下，軌道末端水平，A離開軌道末端時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時從同一高度自由下落。改變整個裝置的高度H做同樣的試驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的小球A、B總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后 （1）豎直方向的分運動是自由落體運動；（2）63cm。（2）在某次實驗中，測得小球A的平拋運動軌跡如圖（b）所示，已知O點是小球做平拋運動的拋出點，x142cm，y119.6cm，y244.1cm，可計算出x2 cm。（g取9.8m/s2）9 （2008寶山期末）為了探究影

10、響平拋運動水平射程的因素，某同學(xué)通過改變拋出點的高度及初速度的方法做了6次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：序號拋出點的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）10.2020.4020.2030.6030.4520.6040.4541.250.8020.860.8062.4以下探究方案符合控制變量法的是A（）（A）若探究水平射程與高度的關(guān)系，可用表中序號為1、3、5的實驗數(shù)據(jù)（B）若探究水平射程與高度的關(guān)系，可用表中序號為2、4、6的實驗數(shù)據(jù)（C）若探究水平射程與初速度的關(guān)系，可用表中序號為1、3、5的實驗數(shù)據(jù)（D）若探究水平射程與初速度的關(guān)系，可用表中序號為2、4、6的實驗數(shù)據(jù)10 （2008閔

11、行期末）如圖a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角，獲得不同的射程x，最后作出了如圖b所示的xtan圖象，g10m/s2。則：0 0.5 tanx/mxv00 tanx0.1第17題圖a圖b圖c（1）由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0 。實驗中發(fā)現(xiàn)超過60后，小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔?，則斜面的長度為 m（1）1m/s （2分） 0.7m（） （2分） （2）釋放位置變高（釋放時有初速度）（2分）。（2）若最后得到的圖象如圖c所示，則可能的原因是（寫出一個） 。11 在研究小球的平拋運動規(guī)律的實驗中，某同學(xué)記錄下一段拋物線，以及水平軸Ox，如圖所示。現(xiàn)在