人教版 (2019)必修 第二册3 实验：探究平抛运动的特点第二课时学案及答案

5.3 实验研究平抛运动的特点（二）

【学习目标】

1.知道研究平抛运动的基本方法，能通过一定方法描绘出平抛运动的轨迹。

2.会利用平抛运动的轨迹，计算平抛运动的加速度。

【典型例题】

题组一　实验原理与实验器材的选择

1.在“研究平抛物体的运动”的实验中,为减小空气阻力对小球的影响,选择小球时,应选择(　　)

A.实心小铁球 B.空心小铁球

C.实心小木球 D.以上三种球都可以   

2.在做“研究平抛运动”实验中,下列措施有利于减小实验误差的是(　　)

A.斜槽轨道必须光滑

B.以斜槽末端为坐标系的原点

C.每次都要平衡摩擦力

D.小球每次应从斜槽同一高度由静止释放   

3.用描迹法探究平抛运动的规律时,应选用下列各组器材中的哪一组(　　)。

A.铁架台,方木板,斜槽和小球,秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片

B.铁架台,方木板,斜槽和小球,天平和秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片

C.铁架台,方木板,斜槽和小球,千分尺和秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片

D.铁架台,方木板,斜槽和小球,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片   

4.三个同学根据不同的实验条件,进行了探究平抛运动规律的实验:

(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开自由下落,观察并听到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明                                       　。 

(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是　　　　　           　　　　。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明　  　　　　　　　              　　　　　。 

5.(多选)在探究平抛运动的规律时,可以选用如图所示的各种装置图,则以下操作合理的是(　　)

A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地

B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A一定要低于水面

C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D.除上述装置外,还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹 

题组二　实验操作与数据处理

6.

如图所示是某物体做平抛运动实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据,图中0点为物体的抛出点。根据图中数据,物体做平抛运动的初速度v0=　　　　 m/s。(g取10 m/s2) 

7.

某同学在做“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,根据如图所示,求出物体做平抛运动的初速度为　　　　 m/s，B点的竖直速度大小为　　　　 m/s，抛出点的坐标为          (g取10 m/s2)   

8.

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=1.6 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的A、B、C、D点所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=　　　　(用L、g表示),其值是　　　　(g取10 m/s2)。小球在B点的速率为　　　　。(取两位有效数字)

9.在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。将木板向远离槽口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B。将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=4.78 cm,B、C间距离y2=14.82 cm,g取9.8 m/s2。

(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0=　　　　　　　　　　。(用题中所给字母表示) 

(2)小球初速度的测量值为　　　　 m/s。