高三物理一轮复习 实验探究平抛运动导学案

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1、2012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

2、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O：把小

3、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O，O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O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________________。5．计算初速度：以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴（过O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__________计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值

4、，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O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2008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

5、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）

6、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、1.0m/sB、10m/sC、2.0m/sD、20m/sABSH[例2]（上海市长宁区2008年4月模拟）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__

7、________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__________________．[例3]（2006年上海物理）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图6（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，

8、O’C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0________。（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q，小球落点与O’点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cosq为横坐标，得到如图6（b）所示图像。则当q＝30°时，s为________m；若悬线长L＝1.0m