人教版必修二物理讲义实验：研究平抛运动

1、第五章 曲线运动 3.实验：研究平抛运动 考点別析 考点 1 实验仪器和步骤 【例 1】 利用如图 1 所示的装置，探究平抛运动的特点，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，为了能准确地描绘小球的运 动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项填在横线 上： 。 图 1 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必须不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 E.将球的位置记录在纸上后，取下纸,用直尺将点连成折线 答案：A C、D 点拨：首先必须保证小球做平抛运动，因此必须使斜槽的末端保持水平；因为

2、要画同一运动的轨迹，每次释放小球的位置必须相同，且由静止释放，以保证获得 相同的初速度；小球滚下时不能碰到木板上的白纸（或方格纸）,避免因摩擦而使 运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线。 规律技巧总结： 实验中要注意以下几点： 实验中必须保持斜槽末端水平。 要用重垂线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直。 小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下。 实验时，眼睛应平视运动的小球，并较准确地确定小球通过的位置。 要在斜槽上较大的咼度释放小球，使其以较大的水平速度运动，从而减小 相对误差。 要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点。 在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，并且应使所选取的点之间尽量远

3、些。 考点 2 实验数据处理 【例 2】 如图 2 所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景 方格的边长均为 5 cm,g 取 10 m/s2。 (1 图 2 (1)闪光频率疋 Hz。 小球运动中水平分速度的大小是 m/s。 小球经过 B 点时的速度大小是 m/s。 答案：(1)10 (2)1.5 (3)2.5 点拨： 在竖直方向上,由As=at2得:2L=gt 2, 3 (2)在水平方向上有:3L=v ot,解得:vo= 一 =1.5 m/s =2.5 m/s。 规律技巧总结：本题主要考查实验结果的处理。根据平抛运动的基本规律 ， 以竖直分运动为匀变速直线运动为突破口 ，再结合匀变

4、速直线运动的一个重要推 1 论 - 连续相等时间内的位移之差是恒量来处理。即 A y=gT2,而不是 y= _ gT2, 因为坐标的原点往往不是抛出点。 考点 3 误差分析 【例 3】 在“研究平抛物体运动”实验中，某同学在建立直角坐标系时，有 一处失误。设他在安装实验装置和进行其余的操作时准确无误。 -(1)观察如图 3 所示,可知,他失误之处是。 (2)他根据记录建立坐标系，运用教材实验原理测得的平抛初速度值与其 真实值相比 。(填“偏大”、“相等”或“偏小”)。 故 t= =0.1 s,所以闪光频率为 10 Hz。 (3)B 点竖直方向的分速度 =2 m/s,解得:v E= Ay=y2-

5、2y 仁 gT2,解得:v0= Ax o 图 3 答案：（1）坐标系应向上平移 （2）偏大 点拨： 坐标系原点应建在正飞离斜槽槽口的小球重心处 ，即在槽口正上方 r（r 为小球半径）处。而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处。 如图 4 所示,正确的坐标系横轴应建立在 x处,原点应在 O处。 yy,x=x 。 当套用课本实验原理而又取错坐标原点时，该同学得到的测量值偏大。 规律技巧总结：无论将坐标原点取在飞离槽口的球心处 ，还是将原点取在槽 口处，只要认清平抛运动在水平方向、竖直方向的运动性质 ，就可这样处理。 考点 4 拓展引申 【例 4】 某同学在做平抛物体运动的实验时，不慎未定好原点，只画了竖直 线,而且只描出了平抛物体的后一部分轨迹，如图 5 所示。依此图只用一把刻度 尺,如何计算出平抛物体的初速度 V。？ 图 4 在轨迹上取点 P,其坐标值真实值为（x、y）,测量值为（x、y）,其中 ,所以 t测t真, 而因为 v测= 因此匕 v测vAy=y2-2y 仁 gT2,解得:v0= Ax o 解： 为了求出平抛物体的初速度，要画出三条等距（Ax） 、平行于 y 轴的竖直 线