《高考備考指南 物理 》課件-實驗五　探究平拋運動的特點

曲線運動萬有引力與航天第四章

實驗五探究平拋運動的特點(本實驗對應(yīng)系統(tǒng)用書P101)欄目導(dǎo)航01知識

梳理查漏02題點

各個擊破03配套訓(xùn)練知識梳理查漏1一、實驗器材斜槽軌道、金屬小球、坐標(biāo)紙、鉛筆、平木板、小鉛錘、圖釘4枚、刻度尺、豎直固定木板的支架.

三、注意事項(1)安裝木板時，應(yīng)使木板豎直.如果木板不豎直將影響球的飛行，可能相撞或摩擦，因此要用鉛垂線校準(zhǔn).(2)固定斜槽時要使其末端切線水平，確保小球飛出時做平拋運動.(3)坐標(biāo)原點(即小球做平拋運動的起點)是球在槽口時其球心在豎直紙板上的水平投影點O，即O點在水平槽口端點正上方r處.(4)小球每次應(yīng)在相同的適當(dāng)高度由靜止開始從斜槽上滾下，在斜軌上釋放小球不宜用手指，而要用斜槽上的球夾或擋板(如尺子)，這樣做的重復(fù)性好，能確保每次的初速度相同.(5)計算初速度不取用由卡片描的點，而是重新在畫出的x軸上由O起取出幾個等距離的點，再由軌跡曲線測量出各點所對應(yīng)的下降高度，看這些高度的比值是否近似等于1∶4∶9∶….這樣做，一是驗證平拋運動的性質(zhì)，二是減少計算的麻煩和誤差.題點各個擊破2命題點一教材標(biāo)準(zhǔn)實驗變形例1

(2023年肇慶中學(xué)模擬預(yù)測)圖甲是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖.(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平.每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋_________________________.(2)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則小球平拋的初速度為__________m/s.(g取9.8m/s2)

初速度相同1.6

(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每格的邊長L＝5cm，通過實驗記錄小球運動途中的三個位置，如圖丙，則該球做平拋運動的初速度為________m/s，B點的豎直分速度為________m/s.(g取10m/s2)

1.5

2

例2小羽同學(xué)嘗試?yán)脭?shù)碼相機和視頻軟件研究平拋運動.在平拋運動演示儀表面貼上坐標(biāo)紙，拍攝出小球做平拋運動的一段視頻.利用軟件將視頻轉(zhuǎn)化為圖片，若視頻幀格式是每秒30幀，即通過軟件每秒可生成30張圖片，在圖片中選出有小球畫面的連續(xù)7張圖片，并依次對齊疊加，得到小球做平拋運動時連續(xù)時刻的圖像，如圖所示.以坐標(biāo)紙的左上角為坐標(biāo)原點，以水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向建立直角坐標(biāo)系，讀取小球水平方向和豎直方向的位置，記錄到表格中.位置xn/myn/m10.0000.000—20.0250.0100.01030.0480.0290.019(1)疊加后圖片中小球相鄰兩個像的時間間隔是________s，小球水平方向的平均速度為________m/s.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(2)用逐差法計算小球的加速度，則a＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

9.60.70

0.033

續(xù)表位置xn/myn/m40.0700.0580.02950.0940.0990.04160.1170.1500.05170.1390.2120.062

命題點二創(chuàng)新遷移實驗創(chuàng)新角度一實驗設(shè)計創(chuàng)新例3未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律.懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動，

現(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼相機連續(xù)拍攝，在有坐標(biāo)紙的背景屏前拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合成后照片如圖乙所示，a、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s，照片大小如圖中坐標(biāo)所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比為1∶4，則：(1)由以上信息，可知a點______(填“是”或“不是”)小球的拋出點.

(2)由以上信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為________m/s2.

(3)由以上信息可以算出小球平拋的初速度大小是________m/s.

(4)由以上信息可以算出小球在b點時的速度大小是________m/s.

是8

0.8

創(chuàng)新角度二實驗操作創(chuàng)新例4采用如圖所示的裝置做“研究平拋運動”實驗，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，將該木板豎直立于水平地面上，再將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上并在白紙上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口的方向平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，在白紙上再得到痕跡C，測得A、B、C三點距地面的高度分別為y1、y2、y3.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.(1)斜槽軌道__________(填“一定”或