2021版江苏高考物理一轮复习（课件+教师用书+课后限时集训）：第四章 曲线运动 万有引力与航天 (16份打包)

实验五　探究平抛运动的特点 1．实验目的 (1)用实验的方法描绘平抛运动轨迹。 (2)根据实验确定平抛物体的初速度。 2．实验原理 平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成，则x＝v0t，y＝，求出平抛物体的初速度。 ＝xgt2。令小球做平抛运动，利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹，建立坐标系，测量出x、y，再利用公式求v0＝ 3．实验器材 斜槽、坐标纸、图钉、白纸、木板及竖直固定架、铅笔、三角板、有孔卡片、重锤、小球和刻度尺。 4．实验步骤 (1)将斜槽放在桌面上，让其末端伸出桌面边缘外，调节末端，使槽末端切线水平，随之将其固定，如图所示。 (2)在带有支架的木板上，用图钉钉好白纸，并让竖直放置的木板左上方靠近槽口，使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行，如图所示。 (3)把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上，描出点O。 (4)让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚下，将中心有孔的卡片靠在纸面上，每次飞行的小球顺利地穿过卡片上的小孔时，用铅笔做上记号。 (5)把白纸从木板上取下来，再将上面依次记下的一个个点连成光滑曲线，这样就描绘出了平抛小球的运动轨迹。 5．数据处理 (1)以O点为原点，水平方向为x轴，竖直向下方向为y轴建立坐标系。 (2)在小球平抛运动轨迹上选取A、B、C、D、E五个点，测出它们的x、y坐标值，记到表格内。 (3)把测到的坐标值依次代入公式v0＝x，求出小球平抛的初速度，并计算其平均值。 6．注意事项 (1)保证斜槽末端点的切线水平，方木板竖直且与小球下落的平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触。 (2)小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下。 (3)小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的重心在木板上的水平投影点。 (4)小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。 (5)要选取距O点远些的点来计算小球的初速度，这样可减小误差。 实验原理与操作 1．安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时，初速度水平。 2．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点，实际上应以球的球心在图板上的水平投影点为坐标原点。 3．在做“研究平抛运动”实验中斜槽轨道不一定需要光滑，但小球每次应从斜槽上同一高度释放。 1．以下是做研究平抛物体运动实验的步骤： A．将斜槽固定于实验桌上。 B．将坐标纸固定于木板上，并使木板面竖直且与小球运动轨迹平行和靠近，在坐标纸上记下过槽口的竖直线作为y轴，并作出小球在槽口时在坐标纸上的水平投影点作为原点。 C．将钢球从斜槽上某处由静止释放，它离开斜槽轨道后做平抛运动，先用眼睛粗略地确定小球经过某一x处(如x＝1 cm)的y值；然后使小球再次从原位置滚下，再用铅笔准确地确定小球通过的位置并在坐标纸上记下来。依次改变x的值，同样确定出多个点的位置。 D．取下坐标纸，作出x轴，然后将记录的各相邻点用直线连接起来，得到轨迹。 E．在轨迹上取一点，用尺测出x和y的值，求出初速度。 在以上步骤中有三处错误或不足，请指出并改正过来。 (1)____________________________________________________ (2)____________________________________________________ (3)____________________________________________________ [解析]　(1)步骤A.未调整斜槽轨道使其末端切线水平，这样才可以保证物体离开斜槽后做平抛运动，满足平抛运动的条件。 (2)步骤D.应该用平滑的曲线将各点连接起来，因为平抛运动的轨迹是一条曲线，而非直线。 (3)步骤E.要多取几个点，分别计算初速度，然后取平均值作为测量结果。 [答案]　见解析 2．做“研究平抛运动”实验中利用钢球从斜面小槽滚下，在竖直的白纸上记录小球经过的位置，然后得到运动轨迹。 (1)实验中除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，下列器材中还需要的是________，其中器材________是用来调整木板是否竖直，保证小球的轨迹平面与板面平行。(填字母序号) A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．弹簧测力计 E．重锤线 (2)实验中为减小实验误差，下列做法正确的是________。(填字母序号) A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．每次释放小球的位置必须相同 D．每次必须从静止开始释放小球 [解析]　(1)本实验不需要测小球运动时间、小球质量，不需要测力，所以不需要秒表、天平、弹簧测力计，该实险要测运动位移，要判断竖直坐标轴是否竖直，所以要用刻度尺、重锤线。故A、E符合题意，B、C、D