练习3-2 实验：研究平抛物体的运动

练习3-2 研究平抛运动

班级姓名学号日期

重点内容

1.理解实验原理

2.掌握实验步骤与方法

3.实验中的误差分析与实验条件的控制

针对练习

A组基础达标

1．关于做“研究平抛运动”的实验：

（1）实验器材除了木板、小球、斜槽、长木条、图钉、铅笔之外，还需要的是（）A．秒表B．白纸C．天平D．弹簧秤E．重垂线

（2）下列说法中正确的是（）

A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽轨道末端可以不水平

C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹．应该用一条曲线把所有的点连接起来

1.答案：（1）BE （2）CD

2．（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，实验中需测量的数据有__________和__________。其初速度的表达式为v0＝__________。

（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

A

3．实验室的斜面小槽等器材装配如图所示。一个半

径为r 的钢球每次都从厚度为d 的斜槽上同一位置滚

下，经过水平槽飞出后做平抛运动。设法用铅笔描出

小球球心经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上

记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球从抛

出点开始做平抛运动的轨迹。

该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛

运动轨迹图上任取一点P （x ，y ），精确地测量其坐

标x 、y ，然后求得小球的初速度v 。那么，这样测得

的平抛初速度值与真实值相比会_______ 。（填“偏

大”、“偏小”或“相等”）

3.答案：偏小

4．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨

迹，小方格的边长l =1.25cm 。若小球在平抛运动途中的几个位置

如图1中的a 、b 、c 、d 所示，则小球平抛的初速度的计算式为v 0

＝______(用l 、g 表示)，其值是_____。（取g=9.8m/s 2）

4.

答案：； 0.70m/s

5．如图所示，在研究平抛运动时，小球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 ，被电磁铁吸住的与轨道末端等高的小球B 同时自由下落．改变整个

装置的高度H 和改变A 球释放时的初位置做同样的实验， 发

现A 、B 两球总是同时落地．

（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；

（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：

__________________和__________________．

5.答案：竖直 ； 等效思维法 控制变量法或实验比较法

6．如图，有一位同学在做“研究平抛物体的运动”实验时，在白纸

上记下了7次同一小球从轨道同一高度释放做平抛运动的轨迹点，

如图中“×”所示；用重锤线确定了抛出点O 在竖直方向所在直线上

的两个点，如图中“·”所示。不过，由于粗心，在从木板上取下白

纸前，他忘了记下抛出点O 的位置。

A ．请你根据他提供的实验记录，在图中描出小球做平抛运动

的轨迹；

B ．从所描轨迹上确定两到三个点，用刻度尺和三角板作图并

采集相应数据（用x 、y 表示即可）

。利用直接测量量和已知量推

图1

导出小球平抛运动的初速度。已知当地重力加速度为g 。

6.答案：A ．轨迹图略

B ．参考方法一：在轨迹上选两个点A 、B

如图1，最出x 1、x 2、h （2分）

推导：101202 x v t x v t ==

22211122h gt gt =

-

导出

0v = （3分） 参考方法二：在轨迹上选三个点A 、B 、C

如图2，量出△x 、△y 1、△y 2

推导 △y 2－△y 1=gt 2 0x v t ∆=

导出

0v =∆其它方法：根据抛物线方程推导等（略）。

B 组 拓展提高

7.利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a ）所示，在悬点O 正下方有水平放置的炽热的电热丝P ，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN 为水平木板，已知悬线长为L ，悬点到木板的距离 OO’＝h （h ＞L ）。

（1）电热丝P 必须放在悬点正下方的理由是：____________。

（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C 点，O’C ＝s ，则小球做平抛运动的初速度为v 0________。

（3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ ，小球落点与O’点的水平距离s 将随之改变，经多次实验，以s 2为纵坐标、cos θ为横坐标，得到如图（b ）所示图像。则当θ＝30︒时，s 为 ________m ；若悬线长L ＝1.0m ，悬点到木板间的距离OO’为________m 。