2020届高三物理一轮复习实验探究平抛运动导学案

2020 届高三物理一轮复习导学案

四、曲线运动（5）实验：探究平抛物体的运动【实验目的】1．用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。

2．从实验轨迹求平抛物体的初速度。

【实验原理】

平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系，测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据重力加速度g的数值，利用公式

y=gt2/2，求出小球的飞行时间t, 再利用公式x=vt, 求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。【实验器材】

斜槽，竖直固定在铁架台上的木板，白纸，图钉，小球，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。【实验步骤】1．安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，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____________________________ ___________ 静止，就表明水平已调好。

2．调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，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白纸上，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。

3.确定坐标原点0：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水

平投影点0, 0点即为坐标原点。

4. __________________________________________________________ 描绘运动轨迹：使小球由斜槽的某一固定位置 ___________________________________________ ，由0点开始做平抛运动，用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x 值处对应的

o

5•计算初速度：以0点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴(过0点作y 轴的垂线)，并在曲线上选取A、B、C、D E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式

____________________________________________ 和____________ 算出小球的初速度V。，

最后计算出V o的平均值，并将有关数据记入表格内。

【注意事项】

1.实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。

2.小球必须每次从斜槽上同一位置滚下。

3.坐标原点(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

球心在木板上的水平投影点。

4•要在平抛轨道上选取距0点远些的点计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。

【典型剖析】

[例1](上海市嘉定区2020年4月模拟)(7分)(1)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必须不同

(C)每次必须由静止释放小球

(D)记录小球位置用的铅笔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

(2)作出平抛运动的轨迹后，为算出其初速度，实测量的数据

验中需有_______________________ 和____________ 其初速度的

表达式为V o= _________。

y/cm

(3)某学生在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置 O, A 为物体运动一段时间后的位置，根据图示，求出物体做平抛运动的初速度为(

) A 、1.0 m/s B 、10 m/s C 、2.0 m/s

D

、20 m/s

(上海市长宁区2020年4月模拟)如图所示, 究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道

末端

B 两球总是同时落地.

(2 )该实验装置的设计思想所体现的物理思维方法和实验方法是

端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的 道末端等高的小球 B 同时自由下落•改变整个装置 度H 和改变A 球释放时的初位置做同样的实验，

发 现A 、

[例2] (1)该实验现象揭示了 A 球在离开轨道后在

方向上分运动的规律;

A

[例4] (2020年南通高考考前热身训练)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装 置，如图3所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球

滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支 架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节。在木

A. 在白纸上画一条直线，并在线上标出 a 、b 、c

三点，且ab=bc ，如图3。量出 ab 长度 L=20.00cm 。 B.

让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中 a

点，记下此时木板与桌面的高度差 h i =h 。 C.

让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中 b 点，记下此时木板与桌面的高度差 h 2= h +10.00 (cm )。

D.

让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中

c

悬点到木板间的距离00为 ________ m