{高考必备]浙江省高考物理《选考总复习》配套文档：第四章实验6研究平抛运动Word版含解析(经典).docxVIP

[考试标准]知识内容必考要求加试要求实验6：研究平抛运动√1．实验目的(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹．(2)用实验轨迹求解平抛物体的初速度．2．实验原理使小球做平抛运动，利用描迹法描绘小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，由公式：x＝v0t和y＝gt2，可得v0＝x.3．实验器材(以斜槽法为例)斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺．4．实验步骤(以斜槽法为例)(1)按实验原理图甲安装实验装置，使斜槽末端水平．(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点．用同样方法，在小球运动路线上描下若干点．(4)将白纸从木板上取下，从O点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线，如实验原理图乙所示．1．实验注意事项(1)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的初速度水平．(2)固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．(3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板．(4)要在斜槽上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差．(5)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点．(6)计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜，以便于测量和计算．2．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标具有y＝ax2的关系，且同一轨迹上a是一个特定的值．(2)验证方法方法一：代入法用刻度尺测量几个点的x、y坐标，分别代入y＝ax2中求出常数a，看计算得到的a值在误差范围内是否为一常数．方法二：图象法建立y－x2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值，在y－x2坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值．3．计算平抛运动的初速度(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度v0.因x＝v0t，y＝gt2，故v0＝x.(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)图1如图1所示，在轨迹上任取三点A、B、C，使A、B间及B、C间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知，A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，则Δh＝hBC－hAB＝gt2所以t＝，所以初速度v0＝＝x.命题点一　教材原型实验例1　某校科技活动开展了关于平抛运动的研究学习．(1)学习小组甲为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：序号抛出点的高度(m)水平初速度(m/s)水平射程(m)10.202.00.4020.203.00.6030.204.00.8040.452.00.6050.454.01.2060.802.00.80①若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为________的三组实验数据进行分析．②若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为________的三组实验数据进行分析．(2)学习小组乙在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图2所示的照片，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为g＝9.8m/s2.图2①若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄的小球位置坐标为________．②小球平抛的初速度大小为________．解析　(1)①探究影响平抛运动水平射程的因素时，若探究水平射程和初速度的关系，应保持高度不变，可用表中序号为1、2、3的三组数据；②若探究水平射程和高度的关系，应保持初速度不变，可用表中序号为1、4、6的三组实验数据；(2)①根据平抛运动的特点，水平方向的坐标为3×2×9.8cm＝58.8cm，竖直方向y＝(1＋2＋3)×9.8cm＝58.8cm，故没有被拍摄到的小球位置坐标为(58.8cm,58.8cm)；②由Δh＝gt2，得t＝s＝0.1s，v0＝＝m/s＝1.96 m/s.答案　(1)①1、2、3　②1、4、6(2)①(58.8cm,58.8cm)　②1.96m/s题组阶梯突破1．在“研究平抛运动”的实验中，小希同学采用如图3所示的装置来获得平抛运动的轨迹．图3(1)为得到一条轨迹，需多次释放小球，每次释放小球的位置________(填“相同”或“任意”)．(2)为了测得小球离开斜槽末端时的速度，该同学需测量的物理量是____