山东省临沭第二中学高中物理 第五章 圆周运动学案2（无答案）新人教版必修2.doc

实验：研究平抛运动【学习目标】1.知道平抛运动的条件及相应控制方法。2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。3.知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法。4.知道测量初速度时需要测量的物理量。5.会推导平抛初速度的表达式，会计算平抛运动的初速度。【自主导学】一、实验目的：1、描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线。2、学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度。二、实验原理：在竖直放置的木板上固定坐标纸，让小球做平抛运动，描出小球的运动轨迹；装置如图5-11所示。选定斜槽末端球心所在的点为坐标原点，初速度的方向为 轴的正方向，以竖直向下为 轴的正方向建立直角坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标（x,y），根据两个分运动的特点，利用公式 ，求出小球的飞行时间。再利用公式 ，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度，v0= (用x、y等量表示)。三、实验器材（平抛竖落仪）斜槽、小球、木板、重垂线（铅垂线）、复写纸、白纸、图钉、刻度尺、铅笔（或卡孔）四、实验步骤1、安装调整弧槽用图钉把坐标纸钉在竖直木板上，在木板的斜上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽平直部分的末端处已水平.2、调整木板：用悬挂在槽口上的重锤线把木板调到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行，然后把重锤线方向记录到钉在木板的坐标纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变.（注意：小球在运动中不能与坐标纸接触）3、确定坐标原点o：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在板上的水平投影点o，o点即为坐标原点.4、描绘运动轨迹：将复写纸、白纸夹在木板上，调节挡槽的高度，让小球从同一高度滚下，小球在复写纸上打下痕迹，这就在白纸上记下了小球掉落下来时球心所对应的位置，取下白纸用平滑的曲线把这些点连接起来便得到小球做平抛运动的轨迹。5、判断轨迹是不是抛物线6、计算初速度：以o点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，并在曲线上选取abcdef六个不同的点，用刻度尺测出它们的坐标x和y，用公式=t 和计算出小球的初速度，最后求出的平均值。五、实验中的注意事项1实验中必须保持通过斜槽末端的切线水平，木板必须处在竖直平面内，并且与小球运动轨迹所在平面平行，使小球的运动靠近木板但不接触，这样才能满足小球做平抛运动的条件。2.固定坐标纸时应用重锤检查坐标纸上的竖直线是否竖直，坐标原点应是小球在槽口时，球的球心在木板上的投影点，不是槽口的端点。3.要注意保持小球每次都是从同一高度由静止开始滚下。4尽量多记录小球平抛运动所经过的位置，这样才会使所画的平抛运动轨迹更准确。5.计算初速度时，应选距抛出点远些的点为宜.以便于测量，减小误差。【问题思考】通过实验得到物体的运动轨迹，请验证轨迹是不是抛物线？（根据你们组测定的实验数据验证）2.通过轨迹和测得的数据计算该小球的速度？3.如右图所示，用小锤击打弹性金属片，金属片把a球沿水平方向抛出，同时b球被松开，自由下落a、b两球同时开始运动两 球同时落地，说明什么问题？（可以探究竖直方向的运动规律）4在右图所示的装置中，两个相同的弧形轨道m、n，分别用于发射小铁球p、q；两轨道上端分别装有电磁铁c、d；调节电磁铁c、d的高度，使acbd，从而保证小铁球p、q在轨道出口处的水平初速度v0相等 将小铁球p、q分别吸在电磁铁c、d上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道m、n的下端射出实验结果是两小铁球同时到达e处，发生碰撞这个实验说明了什么问题？（可以探究水平方向的运动规律）5如右图所示，这是同时开始运动的平抛运动和自由落体运动物体的闪光照片由此照片，你能得出什么结论?【基础题组】 1研究平抛物体的运动，在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（ ）a保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小b保证小球飞出时，初速度水平c保证小球在空中运动的时间每次都相等 d.保证小球运动的轨道是一条抛物线2用描迹法探究平抛运动的规律时，应选用下列各组器材中的哪一组（ ）a铁架台，方木板，斜槽和小球，复写纸，秒表，米尺和三角尺，重锤和细，白纸和图钉，带孔卡片b铁架台，方木板，斜槽和小球，复写纸，天平和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片c铁架台，方木板，斜槽和小球，复写纸，千分尺和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片d铁架台，方木板，斜槽和小球，复写纸，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片3.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_ 。a通过调节使斜槽的末端保持水平 b每次释放小球的位置可以不同 c每次必须由静止释放小球 d记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降e小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触f将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线4.如果本实验在测平抛运动物体的初速度时产生误差，与误差无关的是 a弧形槽与球间有摩擦 b弧形槽末端切线不水平c小球受空气阻力 d小球每次自由滚下的位置不同5. 在平抛物体运动的实验中：（1）调节槽口水平的操作过程是为了_.（2）如果小球每次从槽上滚下的初始位置不同，下列说法中错误的是（ ）a小球平抛的初速度不同 b小球每次均沿不同的抛物线运动c小球在空中运动的时间每次都不相同d小球通过的水平位移和所用时间均不同（3）如右图所示这是一个小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长均为5 cm若取g10，则闪光的时间间隔为_s，小球做平抛运动的初速度大小为_m/s6从水平水管中喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹，从水柱的形成和水柱的形状，我们可以想到 ( )a由于水柱是向下弯曲的，它在竖直方向的速度应该越来越大b由于水柱是向下弯曲的，它在竖直方向的速度应该越来越小c尽管水柱是向下弯曲的，它在竖直方向的速度应该是不变的d从水柱是向下弯曲的这一现象，我们无法得出任何结论【达标训练题组】7.如图所示，在研究平抛运动时，球a沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关s，被电磁铁吸住的小球b同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的a、b两球总是同时落地。该实验现象说明了a球在离开轨道后 （ ）a.水平方向的分运动是匀速直线运动 b.水平方向的分运动是匀加速直线运动a10bcx/cm1540y/cmc.竖直方向的分运动是自由落体运动 d.竖直方向的分运动是匀速直线运动8. 在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点a、b、c，如图所示，以a为坐标原点，建立坐标系，各点坐标值已在图中标出。求：（1）小球平抛运动的初速度大小。（2）小球做平抛运动的初始位置坐标。9如图所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中a、b、c为三个同时由同一点出发的小球。aa为a球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹。bb为b球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；cc为c球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹得出结论：_ 。10甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的p点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平速度v0平抛，乙以水平速度v0沿水平方向向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动则 ( )a若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在p点b若甲、丙二球在空中相遇，此时乙球一定在p点c若只有甲、乙二球在水平面上相遇，此时丙球还未着地d无论初速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在p点相遇【拓展训练题组】11、一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图1所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离s相等的三点a、b、c，量得s= 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0.1m，h2 = 0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度为 m/s；（2）物体经过b时竖直分速度为 m/s；（3）抛出点在a点上方高度为 m处。12（1）在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的 （ ）a安装弧形槽时，必须使槽末端的切线方向保持水平b每次进行实验时，都要让小球从同一位置开始由静止释放 c在实验过程中，小球与槽的摩擦不可避免，但这并不影响实验结果 abcdd为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量 （2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几