vtx 221gty 一一. .實驗原理：實驗原理：用描跡法用描跡法 該實驗的平拋運動可以看成是兩個分運動的合成：該實驗的平拋運動可以看成是兩個分運動的合成：一個是水平方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物一個是水平方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物體的初速度；另一個是豎直方向的自由落體運動。利體的初速度；另一個是豎直方向的自由落體運動。利用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不用有孔的卡片確定做平拋運動的小球運動時的若干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線任一點的坐標同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線任一點的坐標x x和和y y，利用，利用就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。二二. .演示演示三三. .注意事項有：注意事項有：斜槽末端的切線必須水平。斜槽末端的切線必須水平。用重錘線檢驗坐標紙上的豎直線是否豎直。用重錘線檢驗坐標紙上的豎直線是否豎直。以斜槽末端所在的點為坐標原點。以斜槽末端所在的點為坐標原點。如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點為坐標如果是用白紙，則應(yīng)以斜槽末端所在的點為坐標原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定定y y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x x軸，軸，建立直角坐標系。建立直角坐標系。每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。每次小球應(yīng)從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。 例例1.(1.(19981998年上海年上海) )在做在做“研究平拋運動研究平拋運動”的實驗時，的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上：。上：。 A A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 B B每次釋放小球的位置必須不同每次釋放小球的位置必須不同 CC每次必須由靜止釋放小球每次必須由靜止釋放小球 D D記錄小球位置用的木條記錄小球位置用的木條( (或凹槽或凹槽) )每次必須嚴格地等距每次必須嚴格地等距 離下降離下降 E E小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙( (或方格紙或方格紙) )相觸相觸 F F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連 成折線成折線 A C E練習練習1.1.在在“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”實驗時，已備有下實驗時，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材器材中的：刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材器材中的： A A、秒表、秒表 B B、天平、天平 CC、重錘線、重錘線 D D、測力計、測力計 C 例例2. 2. 如圖所示，在研究平拋運動時，如圖所示，在研究平拋運動時，小球小球A A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)輕質(zhì)接觸式開關(guān)S S，被電磁鐵吸住的小球，被電磁鐵吸住的小球B B同時自由下同時自由下落。改變整個裝置的高度落。改變整個裝置的高度H H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的一高度的A A、B B兩球總是同時落地。該實驗現(xiàn)象說明了兩球總是同時落地。該實驗現(xiàn)象說明了A A球在離開軌道后球在離開軌道后 （ ）A.A.水平方向的分運動是勻速直線運動水平方向的分運動是勻速直線運動B.B.水平方向的分運動是勻加速直線運動水平方向的分運動是勻加速直線運動C.C.豎直方向的分運動是自由落體運動豎直方向的分運動是自由落體運動D.D.豎直方向的分運動是勻速直線運動豎直方向的分運動是勻速直線運動0303年上海年上海1414CABSHB練習練習2.2.在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球每次在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是 A A小球平拋的初速度不同小球平拋的初速度不同B B小球每次做不同的拋物線運動小球每次做不同的拋物線運動CC小球在空中運動的時間每次均不同小球在空中運動的時間每次均不同D D小球通過相同的水平位移所用時間均不同小球通過相同的水平位移所用時間均不同ABD 例例3.3.如圖所示為一小球做平拋運動時的閃光照片的一如圖所示為一小球做平拋運動時的閃光照片的一部分，背景標尺每小格表示部分，背景標尺每小格表示1.25cm1.25cm則由照片求出小則由照片求出小球平拋的初速度值為球平拋的初速度值為_0.70m/s 練習練習3.3.在研究平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜在研究平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的實驗錯誤是甲的實驗錯誤是 . .乙的實驗錯誤是乙的實驗錯誤是 . . O甲甲O乙乙槽底不水平槽底不水平 每次釋放小球的高度不同每次釋放小球的高度不同例例4.4.如圖為某小球做平拋運動時，用閃光照相的方如圖為某小球做平拋運動時，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分法獲得的相片的一部分, ,圖中背景方格的邊長為圖中背景方格的邊長為5cm5cm，g=10m/sg=10m/s2 2，則，則（1 1）小球平拋的初速度）小球平拋的初速度v vo o= = m/sm/s（2 2）閃光頻率）閃光頻率f=f= H H2 2（3 3）小球過）小球過A A點的速率點的速率v vA A= = m/sm/sABC解：由自由落體運動規(guī)律，解：由自由落體運動規(guī)律，y=gt 2=20.05=0.1mt=0.1s f=10Hzx=v0 t v0 =x/t=30.05/0.1=1.5m/svBy =(y1+y2)/2t = 80.05/0.2=2m/svAy = vBy gt = 2-1 =1m/svA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.8練習練習4.4.下列哪些因素會使本實驗的誤差增大下列哪些因素會使本實驗的誤差增大 （ ）A A小球與斜槽之間有摩擦小球與斜槽之間有摩擦B B建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點點C C安裝斜槽時其末端不水平安裝斜槽時其末端不水平D D根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作計算的點離原點作計算的點離原點O O較遠較遠BC 例例5.5.在在“研究平拋運動研究平拋運動”實驗中，某同學只記錄了小實驗中，某同學只記錄了小球運動途中的球運動途中的A A、B B、CC三點的位置，取三點的位置，取A A點為坐標原點為坐標原點，則各點的位置坐標如圖所示，當點，則各點的位置坐標如圖所示，當g g10 10 m/sm/s2 2時，時，下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A A小球拋出點的位置坐標是（小球拋出點的位置坐標是（0 0，0 0）B B小球拋出點的位置坐標是（小球拋出點的位置坐標是（-10-10，-5-5）CC小球平拋初速度為小球平拋初速度為2m/s2m/s D D小球平拋初速度為小球平拋初速度為1m/s1m/sBD 練習練習5. 5. 在做在做“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”這一實驗時，這一實驗時，下面哪些說法是正確的下面哪些說法是正確的 A A安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保持水平持水平B B每次進行實驗時，都要讓小球從同一位置開始每次進行實驗時，都要讓小球從同一位置開始由靜止釋放由靜止釋放CC在實驗過程中，小球與槽的摩擦不可避免，但在實驗過程中，小球與槽的摩擦不可避免，但這并不影響實驗結(jié)這并不影響實驗結(jié)果果D D為了得到實驗結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球為了得到實驗結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量的質(zhì)量AB例例6.6.一學生做一學生做“研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動”實驗時，畫實驗時，畫運動軌跡只在白紙上畫出了與初速度平行的運動軌跡只在白紙上畫出了與初速度平行的OxOx軸，軸，忘了畫坐標原點和忘了畫坐標原點和OyOy軸，而且也只畫出了中間一部軸，而且也只畫出了中間一部分軌跡，如圖所示如何只用一刻度尺得出小球的初分軌跡，如圖所示如何只用一刻度尺得出小球的初速度速度( (不需測實際數(shù)據(jù)只用物理量的符號代表所測不需測實際數(shù)據(jù)只用物理量的符號代表所測量量) )測量方法：測量方法：( (簡答簡答)_)_得到的得到的v v0 0=_=_解析解析: :任取三點任取三點1 1，2 2，3 3，如圖示，測得，如圖示，測得s s，y y1 1,y,y2 2則則練習練習6.6.某學生在某學生在研究平拋運動研究平拋運動的實驗中有如下操作步驟，的實驗中有如下操作步驟，試按合理的順序?qū)⒉襟E序號填在下面的線上：試按合理的順序?qū)⒉襟E序號填在下面的線上：_A A用鉛筆在白紙上記下拋出點位置用鉛筆在白紙上記下拋出點位置OO；B B取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點，得出平取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點，得出平拋運動軌跡；拋運動軌跡；CC用重錘線和直尺畫出過用重錘線和直尺畫出過OO點的豎直線點的豎直線oyoy；D D用三角板畫出過用三角板畫出過OO點的水平線點的水平線oxox；E E安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；F F每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點的位置；紙上依次記下小球通過各點的位置；GG將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H H在平拋運動軌跡上取在平拋運動軌跡上取A A、B B、CC三點，用三角板和刻度尺，三點，用三角板和刻度尺，分別量出三點的水平位移分別量出三點的水平位移x x和豎直位移和豎直位移y y；I I利用水平和豎直位移利用水平和豎直位移x x、y y，計算三次平拋的初速，計算三次平拋的初速VoVo，再求，再求出三次的平均值作為測量最后結(jié)果；出三次的平均值作為測量最后結(jié)果；E、G、A、D、C、F、B、H、I 例例7.(957.(95年高考年高考) )在研究平拋物體運動的實驗中，用在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l l1.25cm1.25cm，若小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位，若小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位置如圖中的置如圖中的a a、b b、c c、d d所示，則小球平拋的初速所示，則小球平拋的初速度的計算式為度的計算式為v v0 0( (用用ll、g g表示表示) )，其值是其值是 (g(g取取9.8m9.8ms s2 2) )dabc解析：由平拋運動規(guī)律解析：由平拋運動規(guī)律y=gT 2= lx=v0 Tgl2 v0 = x/T=2l /T=代入數(shù)字代入數(shù)字 l = 1.25cm=1/80 m得到得到 v0 =0.7m/s gl20.7m/s練習練習7. 7. 如圖如圖(a)“(a)“是研究平拋運動是研究平拋運動”的實驗裝置圖，的實驗裝置圖，(b)(b)是實驗是實驗后在白紙上作的圖后在白紙上作的圖(1)(1)在在(a)(a)圖上標出圖上標出OO點及點及OXOX，OYOY軸，并說明這兩條坐標軸是如軸，并說明這兩條坐標軸是如何作出的答：何作出的答：_(2)(2)固定斜槽軌道時應(yīng)注意使固定斜槽軌道時應(yīng)注意使_(3)(3)實驗過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的實驗過程中需經(jīng)過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗中應(yīng)注意軌跡，實驗中應(yīng)注意_(4)(4)計算小球平拋初速度的公式為計算小球平拋初速度的公式為V Vo o=_=_，根據(jù)圖，根據(jù)圖(b)(b)給出的數(shù)據(jù)，可計算出給出的數(shù)據(jù)，可計算出V Vo o=_m/s=_m/s利用重錘線作利用重錘線作OYOY軸，再垂直于軸，再垂直于OYOY作作OXOX軸軸底端切線沿水平方向底端切線沿水平方向每次都從同一高度處無初速度滾下每次都從同一高度處無初速度滾下2gxy1.61.6例例8.8.一個同學在一個同學在研究平拋物體的運動研究平拋物體的運動實驗中，只實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離平距離 S S相等的三點相等的三點A A、B B、CC，量得，量得 S=0.2mS=0.2m。又量。又量出它們之間的豎直距離分別為出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1mh1=0.1m，h2=0.2mh2=0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：利用這些數(shù)據(jù)，可求得：（1 1）物體拋出時的初速度為）物體拋出時的初速度為 m/sm/s；（2 2）物體經(jīng)過）物體經(jīng)過B B時豎直分速度為時豎直分速度為 m/sm/s；（3 3）拋出點在）拋出點在A A點上方高度為點上方高度為 mm處。處。解析解析:(1):(1)先求先求T, T,據(jù)據(jù)212gThh求得求得:T=0.1s;:T=0.1s;1 . 02 . 00TSvm/s=2m/s（2 2）1 . 023 . 0221ThhvBm/s=1.5m/s（3 3）設(shè)拋出點在）設(shè)拋出點在A A點上方高度為點上方高度為h,h,下落到點的時間下落到點的時間為為t t, ,則有則有: :21)(21Ttghh212)2(21Ttghhh由此兩式可求得由此兩式可求得h=0.0125mh=0.0125m練習練習8.8.如圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，如圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長圖中背景是邊長5cm5cm的小方格，則閃光頻率是的小方格，則閃光頻率是_Hz_Hz；小球運動的初速度是；小球運動的初速度是_m/s_m/s；拋出點距圖中；拋出點距圖中A A點水平距離是點水平距離是_cm_cm，豎直距離是，豎直距離是_cm_cm。（。（g g取取10m/s10m/s2 2) )10HZ1.5155若只有米尺，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射若只有米尺，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時離地面的高度出，用米尺測量射出時離地面的高度h h和水平射程和水平射程s s，則子彈初速度則子彈初速度hgstsv20例例9.利用手頭的常用儀器，粗略測定玩具手槍子彈射利用手頭的常用儀器，粗略測定玩具手槍子彈射出時的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為：出時的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為：只有秒表；只有秒表；只有米尺。只有米尺。解：解：若只有秒表，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射若只有秒表，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時間子彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時間t t，則子彈上升的時間為，則子彈上升的時間為t/2t/2，故子彈初速度，故子彈初速度v v0 0=gt/2=gt/2。