物理3.实验：研究平抛运动…学案

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1、平抛物体运动的轨迹是_______线；在数学中我们先描下一系列的点，然后用_________线把它们连接起来，这种方法叫描点作图法。
2、已知平抛物体的水平位移为X，竖直位移为Y，则平抛物体的飞行时间是______；初速度是_________。
3、想一想怎么样确定一个面是否水平？
想一想怎么样确定一条线是否竖直？
【自学导航】
一、实验目的
描出__________________；
求出__________________。
二、实验原理
平抛运动可以分解为水平方向的_______运动和竖直方向的______运动．
物体在任何时刻t的位置坐标x、y满足公式 ：


从而有 v0＝___________________
3、只要测出某时刻物体的___________，查出当地的重力加速度g，即可算出平抛物体的初速度v0．
三、实验器材
（l）固定有斜槽的木板；（2）小球一个；（3）固定有木板的铁架台一个；（4）坐标纸一张；（5）图钉若干；（6）铅笔一支；（7）_______；（8）_______．
四、实验步骤
1．将固定有斜槽的木板放在桌上，检查_____________．
2．用图钉把坐标纸钉在固定于铁架台的木板上，用__________检查坐标纸上的竖线是否竖直．
3．选定__________为坐标原点O，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴．
4．让小球由斜槽的某一固定位置____滚下，先用眼睛粗略地确定小球经过的位置，然后再使小球从_____位置_____滚下，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点．
5．用同样的方法确定小球通过的其他位置，并在坐标纸上记下这些点．
6．取下坐标纸，根据记下的一系列点，用_______的曲线画出小球运动的轨迹．
7在曲线上选取A、B、C、D、E、F点，测出它们的横坐标x和纵坐标y，填入表中；计算出小球作平抛运动的初速度v0，填入表中；最后算出平均值．
五、实验记录：
重力加速度g＝_____m/s2。
请你设计记录上述数据的表格：
初速度的平均值v0＝________．
六、要点点击：
（1）小球每次必须从同一位置自由滚下；
（2）y轴沿重垂线方向，坐标原点在斜槽末端；
（3）斜槽的木板要水平，方木板要竖直。
【典例推荐】
在平抛运动的轨迹上，从抛出点 O开始，把在x轴上的投影分成四个等分 （图5－21），从分点、X1 、X2、X3、X4分别作x轴的垂线与轨迹交于a、 b、c、 d四点，经过这四点再分别作 y轴的垂线．它们的垂足 Y1、Y2、Y3、Y4在 y轴上的截距之比应符合什么规律？
图5-21
【基础评价】
做平抛运动实验时，应注意如下三点：
（1）在安装斜槽轨道时应注意：________________。
（2）在多次从静止释放小球时应注意：___________。
（3）建立坐标系时，应首先利用______画出____轴，再画出与之垂直的____轴。
下面哪些因素会使本实验误差增大 （ ）
球与斜槽之间有摩擦；
B．安装斜槽时其末端不水平；
C．坐标原点不是平抛的起点；
D．计算初速度时在曲线上取的点距坐标原点太近。
在做平抛运动的实验时，为测定平抛物体的初速度：
本实验需要测定的物理量是：_____；
本实验需要的测量工具是：_____；
根据测定的物理量，计算平抛物体的初速度的公式是：__________。
图5-22
4、 如图5-22所示为小球做平抛运动时所拍摄的闪光照片的一部分，图中小方格的边长为5cm，取g＝10m/s2,则小球的初速度大小为________，小球在位置B时的竖直速度大小为________。
5．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出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
6．在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图5-23所示，下列说法正确的是 ( )
A．小球抛出点的位置坐标是(0，0)
B_小球抛出点的位置坐标是(-10，-5)
C小球平抛初速度为2m/s
D．小球平抛初速度为0.58m/s
图5-23
图5-24
7．在“研究平抛物体的运动”的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，甲和乙得到的记录纸分别如图5-24所示，从图中明显看出甲的实验错误是_____________，乙的实验错误是______________.
【能力拓展】
8、已知物体做平抛运动路径上有三个点，它们在以初速度方向为x轴正向，以竖直向下为y轴正向的直角坐标系中的坐标是：（3，5），（4，11.25），（5，20），单位是（米），求初速度 V0和抛出点的坐标。（g取10米/秒2）
9、如果只有一把卷尺，要想测定玩具手枪子弹的出口速度：
需要怎样操作？
实验中必须记录哪些数据？
用所测定的数据推导出子弹出口速度的表达式。
图5-25
10．如图5-25一个同学做平抛运动的实验时，只在白纸上画出初速度方向ax，忘记在纸上记下斜槽末端的位置，并且只有坐标纸上画出如图所示的一段曲线，如何只用一把刻度尺算出这个物体的初速度？