資源簡(jiǎn)介

(共61張PPT)
實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(重點(diǎn)實(shí)驗(yàn))
第 6 講
1
一、實(shí)驗(yàn)知能/系統(tǒng)歸納
2
二、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵/重點(diǎn)解讀
3
課時(shí)跟蹤檢測(cè)
CONTENTS
目錄
一、實(shí)驗(yàn)知能/系統(tǒng)歸納
一、理清原理與操作
原理裝置圖
操作 要領(lǐng) (1)調(diào)節(jié)：①斜槽末端水平；②固定白紙的平板豎直。
(2)確定平拋起點(diǎn)：將小球飛離斜槽末端時(shí)球心的位置描在白紙上。
(3)操作：①每次都從同一位置釋放小球；
②上下調(diào)節(jié)擋板N，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄小球所經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置。
(4)軌跡獲取：用平滑曲線把白紙上各印跡連接起來(lái)。
續(xù)表
三、注意實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)
1．固定斜槽時(shí)，要保證斜槽末端的切線水平，保證小球的初速度沿水平方向。若不水平，會(huì)導(dǎo)致小球離開(kāi)斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng)。
2．固定木板時(shí)，木板必須處在豎直平面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，固定時(shí)要用鉛垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。
3．為保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放，可在斜槽上某一位置固定一個(gè)擋板。
4．要在斜槽上適當(dāng)高度釋放小球，使它以適當(dāng)?shù)乃匠跛俣葤伋觯滠壽E由木板左上角到達(dá)右下角，這樣可以減小測(cè)量誤差。
5．坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)。
6．計(jì)算小球的初速度時(shí)，應(yīng)選距拋出點(diǎn)稍遠(yuǎn)一些的點(diǎn)為宜，以便于測(cè)量和計(jì)算。
四、做好誤差分析
1．建立坐標(biāo)系時(shí)，坐標(biāo)原點(diǎn)的位置確定不準(zhǔn)確，導(dǎo)致軌跡上各點(diǎn)的坐標(biāo)不準(zhǔn)確。
2．小球每次自由滾下時(shí)起始位置不完全相同，導(dǎo)致軌跡出現(xiàn)誤差。
3．確定小球運(yùn)動(dòng)的位置時(shí)不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致誤差。
4．量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致誤差。
二、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵/重點(diǎn)解讀
本實(shí)驗(yàn)的命題特點(diǎn)主要集中在以下兩個(gè)方面：(1)軌跡的坐標(biāo)原點(diǎn)是否為小球平拋的起點(diǎn)；(2)因?qū)嶒?yàn)原理與裝置的不同，確定小球運(yùn)動(dòng)軌跡的方式也不同，數(shù)據(jù)處理的方法也有所不同。
1．(2024·石家莊高三調(diào)研)利用頻閃照片研究平拋
運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得到的照片經(jīng)1∶1還原后如圖所示，連續(xù)
曝光過(guò)程中小球依次出現(xiàn)在A、B、C三個(gè)位置，圖中
每個(gè)正方形的邊長(zhǎng)為20 cm，重力加速度g取10 m/s2，
空氣阻力不計(jì)。
(1)頻閃照相機(jī)的曝光頻率為_(kāi)_______Hz；
(2)平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度為_(kāi)_______m/s；
關(guān)鍵點(diǎn)(一)　坐標(biāo)原點(diǎn)是否為平拋起點(diǎn)
題點(diǎn)訓(xùn)練
(3)以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，則平拋運(yùn)動(dòng)拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為_(kāi)___________。(以cm為單位)
(2)水平方向上x(chóng)＝v0t
可得平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度v0＝3 m/s。
答案：(1)5　(2)3　(3)(－60，－20)
2．(2024·北京東城統(tǒng)考二模)某同學(xué)做“研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。
(1)用圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。A、B為兩個(gè)完全相同的小球，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向飛出，同時(shí)B球自由下落。兩球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是________。
A．A球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)
B．兩球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長(zhǎng)
C．只改變小錘的擊打力度，不會(huì)影響兩球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
D．只改變兩小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)距地面的高度，不會(huì)影響兩球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
(2)用頻閃照相的方法研究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。圖乙所示的頻閃照片中記錄了做平拋運(yùn)動(dòng)的小球每隔相等時(shí)間的位置。有同學(xué)認(rèn)為，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其判斷依據(jù)是__________。
(3)圖丙是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，O為平拋的起點(diǎn)。在軌跡上取兩點(diǎn)A、B，測(cè)得A、B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為y1＝5.00 cm，y2＝45.00 cm，A、B兩點(diǎn)間的水平距離x2－x1＝40.00 cm。g取10 m/s2，則小球的初速度v0為_(kāi)_______ m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(4)放學(xué)途中，有同學(xué)看見(jiàn)園林工人正在用手拿著噴水管為草地澆水。他觀察發(fā)現(xiàn)，水沿水平方向噴出，出水口的橫截面是圓形。他想利用所學(xué)的平拋知識(shí)估測(cè)水的流量Q(單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)出水口的水的體積)。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，請(qǐng)寫出他還需要測(cè)量哪些物理量，并推導(dǎo)出流量Q的計(jì)算公式(所需字母自行設(shè)定)：_________________
__________________________________________________________。
(2)頻閃照片中記錄了做平拋運(yùn)動(dòng)的小球每隔相等時(shí)間的位置，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其判斷依據(jù)是相鄰兩球水平方向的距離相等。
答案：(1)BC　(2)相鄰兩球水平方向的距離相等　(3)2.0　(4)見(jiàn)解析
歸納建模
1．(2023·浙江6月選考，節(jié)選)在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中
(1)用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說(shuō)法正確的是______。
A．只能探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
B．需改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)
C．能同時(shí)探究平拋運(yùn)動(dòng)水平、豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
關(guān)鍵點(diǎn)(二)　小球軌跡點(diǎn)確定的不同方式
題點(diǎn)訓(xùn)練
(2)用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______。
A．斜槽軌道 M必須光滑且其末端水平
B．上下調(diào)節(jié)擋板N時(shí)必須每次等間距移動(dòng)
C．小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下
(3)用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時(shí)的點(diǎn)跡。實(shí)驗(yàn)時(shí)豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點(diǎn)靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點(diǎn)跡 0，將擋板依次水平向右移動(dòng)x，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，擋板上留下點(diǎn)跡 1、2、3、4。以點(diǎn)跡 0 為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下建立坐標(biāo)軸y，各點(diǎn)跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。測(cè)得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度v0為_(kāi)_____。
解析：(1)用如題圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，只能探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，故A、C錯(cuò)誤；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，故B正確。
(2)為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，需要斜槽末端水平，為了保證小球拋出時(shí)速度相等，小球需要從同一位置靜止釋放，斜槽不需要光滑，故A錯(cuò)誤，C正確；上下調(diào)節(jié)擋板N時(shí)不必每次等間距移動(dòng)，故B錯(cuò)誤。
答案：(1)B　(2)C　(3)D
2．小明學(xué)完平拋運(yùn)動(dòng)后，嘗試?yán)闷綊佭\(yùn)動(dòng)的知識(shí)測(cè)量家里的彈射器射出彈丸的速度。小明準(zhǔn)備了白紙、米尺、復(fù)寫紙、支架等材料。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將白紙和復(fù)寫紙固定在墻上，并用支架將彈射器固定好，裝置如圖甲所示。接著壓縮彈射器朝墻壁發(fā)射彈丸，彈丸通過(guò)碰撞復(fù)寫紙，在白紙上留下落點(diǎn)位置。隨后將彈射器沿垂直于墻面方向遠(yuǎn)離墻壁移動(dòng)，每次移動(dòng)的距離為0.2 m。通過(guò)幾次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，挑了一張有4個(gè)連續(xù)落點(diǎn)痕跡的白紙，如圖乙所示。已知重力加速度g＝10 m/s2。
(1)下列實(shí)驗(yàn)步驟必要的是________。
A．在安裝時(shí)，必須確保彈射器水平放置
B．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸
C．每次必須將彈簧壓縮至相同位置釋放彈丸
D．第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測(cè)量彈射器開(kāi)口到墻壁的距離
(2)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可知彈丸離開(kāi)彈射器的速度大小為_(kāi)_______ m/s，彈丸打到C點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)_______ m/s。(所有計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
解析：(1)要保證每次彈丸都做平拋運(yùn)動(dòng)，則必須確保彈射器水平放置，故A正確；為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用體積小密度大的彈丸，故B正確；為保證彈丸的初速度相同，每次必須將彈簧壓縮至相同位置釋放彈丸，故C正確；第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要測(cè)量彈射器開(kāi)口到墻壁的距離，故D錯(cuò)誤。
答案：(1)ABC　(2)2.0　2.8
3．(2024·河北秦皇島高三模擬)如圖甲所示，AB是一可升降的豎直支架，支架頂端A處固定一弧形軌道，軌道末端水平。一條形木板的上端鉸接于過(guò)A的水平轉(zhuǎn)軸上，下端擱在水平地面上。將一小球從弧型軌道某一位置由靜止釋放，小球落在木板上的某處，測(cè)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程x和此時(shí)木板與水平面的夾角θ，并算出tan θ。改變支架AB的高度，將小球從同一位置釋放，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組x和tan θ，記錄的數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6
tan θ 0.18 0.32 0.69 1.00 1.19 1.43
x/m 0.035 0.065 0.140 0.160 0.240 0.290
(1)在圖乙的坐標(biāo)中描點(diǎn)連線，做出x-tan θ的關(guān)系圖像。
(2)根據(jù)x-tan θ圖像可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝______ m/s；實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)θ超過(guò)60°后，小球?qū)⒉粫?huì)掉落在斜面上，則斜面的長(zhǎng)度為_(kāi)_____ m。(重力加速度g取10 m/s2，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))
(3)實(shí)驗(yàn)中有一組數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤，可能的原因是__________
__________________________________________________________。
解析：(1)x-tan θ的關(guān)系圖像如圖所示：
答案：(1)見(jiàn)解析圖　(2)1.00(0.96～1.04均可)
0．69(0.65～0.73均可)　(3)小球釋放位置與其他幾次實(shí)驗(yàn)不同(低于其他幾次實(shí)驗(yàn))
1．保證小球在斜槽上每次釋放點(diǎn)位置相同，以保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，小球平拋的運(yùn)動(dòng)軌跡不變。
2．確定小球平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不同時(shí)刻的位置，然后用平滑曲線連接起來(lái)，就可以得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
3．不同的實(shí)驗(yàn)原理獲取小球做平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上各點(diǎn)的方法也不相同。
歸納建模
課時(shí)跟蹤檢測(cè)
1
2
3
4
1.若用頻閃攝影方法來(lái)研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)。如圖
為記錄下的頻閃照片，x軸和y軸分別位于水平和豎直方
向，照片中兩個(gè)小球分別從同一高度平拋和自由下落，
則根據(jù)照片可判斷平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為_(kāi)__
____運(yùn)動(dòng)。已知頻閃周期為T，測(cè)得平拋小球在x軸上的坐標(biāo)值后，用下列各式計(jì)算水平初速度，忽略空氣阻力，測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差較小的是_____。
解析：根據(jù)照片可知，平拋運(yùn)動(dòng)的小球與自由落體運(yùn)動(dòng)的小球始終在同一高度，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。距離越大，計(jì)算得出的平均速度誤差越小。故選F。
答案：自由落體　F
1
2
3
4
1
2.用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)
寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽
軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。
由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，
鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。
2
3
4
1
(1)為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的________(選填“最上端”“最下端”或者“球心”)對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)。
(2)如圖2所示是甲同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中取得的數(shù)
據(jù)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)為拋出點(diǎn)，g取10 m/s2，則此鋼
球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_(kāi)_______ m/s。
2
3
4
1
2
3
4
解析：(1)鋼球在運(yùn)動(dòng)中記錄下的是其球心的位置，故拋出點(diǎn)也應(yīng)是鋼球靜置于Q點(diǎn)時(shí)球心的位置，故應(yīng)以球心在白紙上的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。
答案：(1)球心　(2)1.6
1
3．(2022·浙江1月選考，節(jié)選)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，以小鋼球離開(kāi)軌道末端時(shí)球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸。讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處?kù)o止釋放，使其水平拋出，通過(guò)多次描點(diǎn)可繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)球心的軌跡，如圖所示。在軌跡上取一點(diǎn)A，讀取其坐標(biāo)(x0，y0)。
2
3
4
1
(1)下列說(shuō)法正確的是________(單選)。
A．實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑
B．畫軌跡時(shí)應(yīng)把所有描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)
C．求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)
2
3
4
1
2
3
4
1
解析：(1)只要保證小球每次從同一位置靜止釋放，到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，與實(shí)驗(yàn)所用斜槽是否光滑無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；畫軌跡時(shí)應(yīng)舍去誤差較大的點(diǎn)，把誤差小的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，B錯(cuò)誤；求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)，便于減小讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差，C正確。
2
3
4
1
2
3
4
(3)小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放是為了保證到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，從而能確保多次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同。
答案：(1)C　(2)D　(3)確保多次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同
1
4．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個(gè)斜面，斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過(guò)碰撞復(fù)寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。
2
3
4
1
(1)為了正確完成實(shí)驗(yàn)，以下做法必要的是______。
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平
B．每次應(yīng)使鋼球從靜止開(kāi)始釋放
C．使斜面的底邊ab與桌邊重合
D．選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面
2
3
4
1
(2)實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)0.2 m，在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為15.0 cm、25.0 cm、35.0 cm，示意如圖2。重力加速度g＝10 m/s2，鋼球平拋的初速度為_(kāi)_______m/s。
(3)圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是________。
2
3
4
1
解析：(1)為了使鋼球離開(kāi)桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平，A項(xiàng)正確；為了使鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，每次應(yīng)使鋼球從同一位置由靜止釋放，B項(xiàng)正確；若斜面底邊與桌邊重合，則鋼球拋出后將做斜下拋運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因每次從同一斜面同一位置無(wú)初速度釋放，鋼球經(jīng)歷相同運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則到達(dá)斜面底端的速度相同，故不需要選擇摩擦力小的斜面，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2
3
4
1
2
3
4
(3)本實(shí)驗(yàn)要保證木板豎直，鉛垂線可方便將木板調(diào)整到豎直。
答案：(1)AB　(2)2　(3)方便將木板調(diào)整到豎直平面課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十四)　實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
1.若用頻閃攝影方法來(lái)研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)。如圖為記錄下的頻閃照片，x軸和y軸分別位于水平和豎直方向，照片中兩個(gè)小球分別從同一高度平拋和自由下落，則根據(jù)照片可判斷平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為_(kāi)___________運(yùn)動(dòng)。已知頻閃周期為T，測(cè)得平拋小球在x軸上的坐標(biāo)值后，用下列各式計(jì)算水平初速度，忽略空氣阻力，測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差較小的是________。
A.　　　　B.　　　　C. D.　　　　E.　　　　F.
2.用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。
(1)為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的__________(選填“最上端”“最下端”或者“球心”)對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)。
(2)如圖2所示是甲同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中取得的數(shù)據(jù)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)為拋出點(diǎn)，g取10 m/s2，則此鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_(kāi)_______ m/s。
3．(2022·浙江1月選考，節(jié)選)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，以小鋼球離開(kāi)軌道末端時(shí)球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立水平與豎直坐標(biāo)軸。讓小球從斜槽上離水平桌面高為h處?kù)o止釋放，使其水平拋出，通過(guò)多次描點(diǎn)可繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)球心的軌跡，如圖所示。在軌跡上取一點(diǎn)A，讀取其坐標(biāo)(x0，y0)。
(1)下列說(shuō)法正確的是________(單選)。
A．實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑
B．畫軌跡時(shí)應(yīng)把所有描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)
C．求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)
(2)根據(jù)題目所給信息，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0＝________(單選)。
A. B. C．x0 D．x0
(3)在本實(shí)驗(yàn)中要求小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放的理由是_______________。
4．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示裝置測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個(gè)斜面，斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過(guò)碰撞復(fù)寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。
(1)為了正確完成實(shí)驗(yàn)，以下做法必要的是______。
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平
B．每次應(yīng)使鋼球從靜止開(kāi)始釋放
C．使斜面的底邊ab與桌邊重合
D．選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面
(2)實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)0.2 m，在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為15.0 cm、25.0 cm、35.0 cm，示意如圖2。重力加速度g＝10 m/s2，鋼球平拋的初速度為_(kāi)_______m/s。
(3)圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是______________。
課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十四)
1．解析：根據(jù)照片可知，平拋運(yùn)動(dòng)的小球與自由落體運(yùn)動(dòng)的小球始終在同一高度，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。距離越大，計(jì)算得出的平均速度誤差越小。故選F。
答案：自由落體　F
2．解析：(1)鋼球在運(yùn)動(dòng)中記錄下的是其球心的位置，故拋出點(diǎn)也應(yīng)是鋼球靜置于Q點(diǎn)時(shí)球心的位置，故應(yīng)以球心在白紙上的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。
(2)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律y＝gt2，x＝v0t，鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為v0＝＝ m/s＝1.6 m/s。
答案：(1)球心　(2)1.6
3．解析：(1)只要保證小球每次從同一位置靜止釋放，到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，與實(shí)驗(yàn)所用斜槽是否光滑無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；畫軌跡時(shí)應(yīng)舍去誤差較大的點(diǎn)，把誤差小的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)，B錯(cuò)誤；求平拋運(yùn)動(dòng)初速度時(shí)應(yīng)讀取軌跡上離原點(diǎn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)，便于減小讀數(shù)產(chǎn)生的偶然誤差，C正確。
(2)坐標(biāo)原點(diǎn)O為拋出點(diǎn)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有x0＝v0t，y0＝gt2，聯(lián)立解得平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0＝x0，故選D。
(3)小球多次從斜槽上同一位置由靜止釋放是為了保證到達(dá)斜槽末端的速度大小都相同，從而能確保多次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同。
答案：(1)C　(2)D
(3)確保多次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同
4．解析：(1)為了使鋼球離開(kāi)桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平，A項(xiàng)正確；為了使鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，每次應(yīng)使鋼球從同一位置由靜止釋放，B項(xiàng)正確；若斜面底邊與桌邊重合，則鋼球拋出后將做斜下拋運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因每次從同一斜面同一位置無(wú)初速度釋放，鋼球經(jīng)歷相同運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則到達(dá)斜面底端的速度相同，故不需要選擇摩擦力小的斜面，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)鋼球水平速度不變，木板每次沿水平方向移動(dòng)0.2 m，由平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)知，相鄰兩點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)為T，鋼球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有Δh＝h3－h(huán)2＝h2－h(huán)1＝gT2，得T＝0.1 s，鋼球平拋的初速度v0＝＝2 m/s。
(3)本實(shí)驗(yàn)要保證木板豎直，鉛垂線可方便將木板調(diào)整到豎直。
答案：(1)AB　(2)2　(3)方便將木板調(diào)整到豎直平面
2

展開(kāi)更多......

收起↑