平抛运动实验的关键步骤和问题解答

平抛运动实验的关键步骤和问题解答平抛运动是物理学中的一个重要实验,通过实验可以观测和研究物

体在水平方向上的运动规律,本文将介绍平抛运动实验的关键步骤以

及可能出现的问题解答。

一、实验步骤

1. 准备实验装置和器材:实验装置包括水平台架、小球等;实验器

材包括测量尺、计时器等。

2. 安装实验装置:将水平台架放置在水平桌面上,确保稳定性。在

水平台架上固定一个小球发射装置,确保小球可以顺利进行平抛运动。

3. 调整实验参数:确定小球的初始速度和发射角度。通过改变小球

发射装置的发射角度和初始速度,可以观测到不同条件下的平抛运动。

4. 进行实验:通过控制小球的发射装置,让小球在水平方向上进行

平抛运动。使用计时器记录小球在平抛运动过程中所经过的时间。

5. 测量实验数据:使用测量尺测量小球的水平位移,并记录下小球

的位置与时间的对应关系。通过多次实验,可以获得更加准确的实验

数据。

6. 分析实验数据:根据实验数据绘制出小球的运动轨迹图和速度-时间图。通过分析图表,可以得到小球的速度、加速度等关键参数。

二、可能出现的问题解答

1. 小球发射不稳定:可能是由于实验装置不稳定或者小球本身存在问题造成的。检查实验装置的稳定性,确保小球能够稳定地发射。

2. 实验数据测量误差较大:在实验过程中,测量、记录数据时可能会存在误差。可以通过多次实验取平均值来减小误差。

3. 实验参数的选择:在进行实验前,需要合理选择小球的初始速度和发射角度。初始速度过小可能导致实验数据不准确,而过大则可能使小球脱离平抛运动状态。

4. 实验环境的影响:实验过程中,环境因素如空气阻力等对小球的运动会产生一定影响。可以在实验过程中采取一些措施来减小这些影响,如减小实验装置的空气阻力。

5. 数据处理方法的选择:对实验数据的处理方法也会对结果产生一定影响。需要选取合适的数学模型和计算方法,确保结果的准确性。

通过以上的关键步骤和问题解答,我们可以进行平抛运动实验并得出准确的实验结果。平抛运动实验的目的不仅仅是为了验证物理学中的理论知识,更重要的是培养学生的实际动手能力和科学思维能力。因此,在进行实验的过程中,要注重观察实验现象、思考问题并积极探索解决方法,从而更好地理解平抛运动的规律。

平抛运动实验

平抛运动实验(全面) 1.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 2.实验原理 平抛物体的运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 使小球做平抛运动,利用描迹法描出小球运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一 点的坐标x 和y ,根据公式0x v t =和212y at = ,就可求得: 0v =,即为做平抛运动的初速度。 3.参考案例 (1)案例一:利用平抛运动实验器(如同4-7-1所示)。 A 、斜槽末端切线必须水平 B 、每次从同一位置无初速释放小球,以使小球每一次抛出后轨迹相同,每次描出的点在同一轨迹上 C 、安装实验装置时,要注意使轨道末端与图板相靠近,并保持它们的相对位置不变 D 、要用重垂线把图板校准到竖直方向,使小球运动靠近图板,又不接触图板 E 、坐标原点不是槽口末端点,应是球在槽口时,球心在图板上的水平投影点O F 、球的释放高度要适当,使其轨迹不至于太平也不至于太竖直,以减小测量误差 G 、计算初速度时,应选离O 点远些的点 (2)案例二: 利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹。 水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹。 (3)案例三:利用数码照相机或数码摄像机更精细地探究平抛运动。(如图4-7-2) 图图

4、重点难点例析 【考点一】平抛运动的实验步骤及注意事项 【例1】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下: A .让小球多次从 位置上滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B .按图安装好器材,注意 ,记下平抛初位置O 点和过O 点的竖直线。 C .取下白纸,以O 为原点,以竖直线为y 轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体 的轨迹。 ⑴?完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是 。 【变式训练】 如图4-7-3所示是研究平抛运动的实验装置简图,图4-7-4是实验后白纸上的轨迹图。 ⑴?说明图4-7-4中的两条坐标轴是如何作出的。 ⑵?说明判断槽口的切线是否水平的方法。 ⑶?实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一步骤时应注 意什么? 【考点二】求平抛运动的初速度 【例2】在“研究平抛物体的运动”的实验中,某同学只在竖直板面上记下了重锤线y 的方向,但忘记了平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图4-7-5所示。现在曲线上取A 、B 两点,量出它们到y 轴的距离,AA’=x 1,BB’=x 2,以及AB 的竖直距离h ,用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多大? 图4-7-5 A B y h 图4-7-4 图4-7-3

平抛实验

平抛实验 实验1:用平抛运动演示仪演示平抛运动。 注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线。由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的,但这个分速度到底是如何变化的我们还是不清楚,现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况?(在竖直方向上只受到重力的作用)想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?(做自由落体运动的物体只受重力的作用)既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相同,根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?(平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动)既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验。 演示实验: 如图6.3-2所示,用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时月球被松开,自由下落,A、B两球同时开始运动。先来分析两个小球做的分别是什么运动?(A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,所以做的是平抛运动。B球被松开后没有任何初速度,且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动。) 现在观察两球的运动情况,看两球是否同时落地? 一个判断两球是否同时落地的小技巧.那就是不要用眼睛看.而是用耳朵听。两个小球落地后会不止蹦一下,我们只听它们落地的第一声响,如果我们只听到一声响,说明两个小球同时落地,如果听到两个落地声,说明两个小球先后落地。在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动,让学生仔细听其落地的声音,以便判断实验中的落地声) A、B两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊?(这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的。B球做的是自由落体运动。 由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度,它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?或者说因为我们打击力度的原因,使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?那我们应该如何来解决呢?(多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验。)现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验,来听落地的声音。(两个小球仍然同时落地)这说明了什么问题?(平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动。) 结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 3、平抛运动水平方向的运动规律 研究完竖直方向上的运动,我们再来看水平方向上的分运动。先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况。(做平抛运动的物体只受重力作用,重力的方向是竖直向下的,所以物体在水平方向上不受力) 根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响,再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?(根据牛顿第一定律我们知道,如果一个物体处于不受力或受力平衡状态,它将静止或做匀速直线运动。在平抛运动中,物体水平方向上不受力,并且水平方向上有一个初速度,所以

平抛运动实验题答案

典例1答案 (1)A BD (2)C (3)B 典例2:解析 本实验把小球通过的水平相等位移(即槽间距离d ),巧妙转化为题图中x 轴上通过相同的位移(即向纸内侧平移距离d ),而竖直方向确定的落点为竖直位置,因而可画出平抛运动的轨迹. (1)根据实验设计方案,实验前应对实验装置进行调节,使斜轨道末端切线水平,以保证小球飞出时的速度沿水平方向,小球做平抛运动.每次让小球从同一位置由静止释放的目的是使小球每次做平抛运动的初速度相同,轨迹相同. (2)每次将B 板向内侧平移距离d 是为了保持记录纸上每两点之间的水平距离相同. (3)如图所示(注意要用平滑的曲线连接). 课后练习 1.答案 B 解析 要根据自由落体运动比较平抛运动竖直方向上的运动性质,与水平方向上的运动无关,而击打力度只影响水平方向上的速度,所以不需要控制每次的击打力度,A 错误;A 管内与大气相通,为外界大气压强,A 管在水面下保证A 管上出口处的压强为大气压强,因而另一出水管的上端口处压强与A 管上出口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而出水速度恒定,B 正确;选用装置图丙要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,这样才能保证初速度相同,故C 错误;建立坐标系时,以斜槽末端端口上方小球球心在木板上的投影点为坐标原点,D 错误. 2.答案 0.70(0.66~0.74均可) 解析 方法一 水平方向做匀速直线运动,相邻两点间水平位移3.5l =v 0T 竖直方向Δy =y 2-y 1=2l =gT 2 将l =0.8×10- 2 m 代入可得:v 0=0.70 m/s 方法二 四个位置间的竖直分位移之比为1∶3∶5,故可知第一个球的位置为抛出点.由l =12 gt 2 , 3.5l =v 0t ,将l =0.8×10-2 m 代入可得:v 0=0.70 m/s. 3.,答案 (1)同一位置静止 斜槽末端切线水平

平抛运动实验总结

平抛运动实验总结 引言: 平抛运动是力学实验中常见的一种实验,通过投掷物体并观察其运动轨迹来研究物体在空中的运动规律。本文将对平抛运动实验进行总结,探讨其实验目的、实验过程、实验结果和实验启示。 一、实验目的 平抛运动实验的主要目的是研究物体在自由落体下的水平运动,验证运动学中抛体运动的基本规律。通过实验可以了解平抛运动的速度、加速度和位移之间的关系,并且对质点、自由落体和抛体运动之间的联系有更深入的理解。 二、实验过程 1. 实验器材准备:本次实验使用的器材包括一个水平工作台、一只弹簧测力计、多个小球或者其他实验物体以及一个尺子。 2. 实验步骤: a)选取一个小球,将其置于弹簧测力计上方; b)将弹簧测力计固定在水平工作台上,确保水平; c)在弹簧测力计下方的合适位置设置一个水平起点; d)保持实验器材不变,从起点用相同的力并在同一方向上抛

出小球,注意保持力的大小一致; e)记录小球下落的时间和距离; f)重复以上步骤多次,取平均值。 三、实验结果 根据我们的实验观察和分析,可以得出以下结果: 1.小球在空中的运动轨迹是一个抛物线; 2.小球在水平方向上的速度保持恒定; 3.小球在垂直方向上受到重力的作用,呈自由落体运动; 4.平抛运动中小球的抛射高度越高,小球的飞行时间越长。 四、实验启示 通过这次实验,我们对平抛运动有了更深入的认识,同时获得了以下启示: 1.平抛运动是两个独立的运动:水平直线运动和竖直自由落体运动; 2.物体在自由落体下的水平速度恒定,垂直方向上受到恒定的重力加速度; 3.物体在抛体运动中,水平和垂直方向的位移是相互独立的;

4.实验结果与理论计算结果有一定误差,这是由于实验操作的精度和其他因素(如空气阻力)的影响所致。 结论: 平抛运动实验是了解物体在自由落体下的运动规律的重要实验之一。通过实验我们验证了抛体运动的基本规律,并且对质点、自由落体和抛体运动之间的关系有了更深入的理解。实验结果的误差提醒我们在实际应用中要注意各种因素对实验结果的影响,并进行修正和改进。总之,平抛运动实验为我们深入理解物体在空中的运动提供了实验依据和理论基础。在今后的学习和工作中,我们将更加注重实践操作和理论分析的结合,以提高实验的精度和可靠性。

物理实验报告平抛运动

物理实验报告平抛运动 平抛运动是物理学中的一个基础实验,通过实验可以研究物体在水平方向上的 运动规律。本文将介绍平抛运动的实验过程、实验结果以及对实验结果的分析 和讨论。 实验过程: 首先,我们需要准备一台平面的实验台和一个平抛器。将实验台放置在水平的 桌面上,并调整好实验台的位置,使其与地面平行。接下来,将平抛器放置在 实验台上,并调整好平抛器的角度和力度。然后,选择一个合适的小球,将其 放置在平抛器的弹射槽中。最后,按下平抛器的按钮,使小球从平抛器中弹射 出去,并观察小球的运动轨迹。 实验结果: 在实验过程中,我们观察到小球在水平方向上做匀速直线运动,并且在竖直方 向上做自由落体运动。通过测量小球的水平位移和竖直位移,我们可以得到小 球的运动速度和加速度。 对实验结果的分析和讨论: 在平抛运动中,小球在水平方向上的速度是恒定的,即匀速直线运动。这是因 为在平抛运动中,小球受到的水平方向上的合力为零,所以小球的速度保持不变。而在竖直方向上,小球受到的重力作用,所以小球做自由落体运动,其加 速度为重力加速度。 通过实验测量得到的小球的水平位移和竖直位移可以用来计算小球的速度和加 速度。根据平抛运动的公式,小球的水平速度可以用水平位移除以时间来计算,而小球的竖直速度可以用竖直位移除以时间来计算。通过测量多组数据,我们

可以得到小球的平均速度和平均加速度,并进一步分析小球的运动规律。 在实验中,我们还可以改变小球的质量、平抛器的角度和力度等条件,以研究 这些因素对平抛运动的影响。例如,我们可以增加小球的质量,观察小球的运 动轨迹是否发生变化;或者改变平抛器的角度和力度,观察小球的速度和加速 度是否发生变化。通过这些实验,我们可以进一步了解平抛运动的规律和特点。总结: 通过平抛运动的实验,我们可以研究物体在水平方向上的运动规律,并通过测 量和分析实验结果,得到物体的速度和加速度。平抛运动是物理学中的一个基 础实验,通过这个实验可以培养学生的实验能力和科学思维,同时也可以加深 对物理学原理的理解。通过进一步的研究和实验,我们可以探索更多关于平抛 运动的奥秘,并将这些知识应用到实际生活中。

高考物理:平抛运动知识点及解题技巧!

高考物理:平抛运动知识点及解题技巧! 平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和自由落体运动的 合运动。由于竖直分运动为自由落体运动,则匀变速直线运动 的解题方法和技巧都可以用到平抛运动中来。 知识点 平抛运动的特点 1、平抛运动的概念 水平抛出的物体只在重力(不考虑空气阻力)作用下所做的运动。 2、平抛运动的特点 由于做平抛运动的物体只受重力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,所以平抛运动是匀变速运动;又因为重力与速度不在一条直线上,故物体做曲线运动。所以,平抛运动是匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线。 3、平抛运动的研究方法 (1)运动的独立性原理:物体的各个分运动都是相互独立、互不干扰的。 (2)研究的方法:利用运动的合成与分解。做平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用,做匀速直线运动,在竖直方向上初速为零,只受重力,做自由落体运动。所以平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动。 平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点,水平抛出的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立一个直角坐标系xOy。 1、平抛运动物体的运动轨迹如图所示。

①水平方向上:物体不受力,所以水平方向上做匀速直线运动,有; ②竖直方向上:物体只受重力作用,加速度恒为g,而初速度为零,所以做自由落体运动,有; ③运动轨迹:。 所以平抛运动的轨迹为抛物线(一半) 2、平抛运动物体的位移如图所示。 ①位移的大小:l= ; ②位移的方向:。 思考:能否用l求P点的位移? 3、平抛运动物体的速度如图所示 速度的方向和大小: 思考:①能否用求P点的速度? ②由以上分析得:,是否有? 重难点 1、平抛运动的速度变化 水平方向分速度保持,竖直方向,加速度恒为g,速度,从抛出点起,每隔△t时间的速度的矢量关系如图所示,这一

实验:验证平抛运动

第3节 实验:研究平抛运动 一、实验目的 (1)描出平抛物体的运动轨迹,并验证轨迹是一条抛物线。 (2)根据运动轨迹求平抛物体的初速度。 二、实验原理 平抛运动可以看做两个分运动的合成,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。在直角坐标系上,它们的位移方程分别表示为x =v 0t 、y =1 2gt 2,令小 球做平抛运动,利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹,则可作出小球做平抛运动的曲线。建立坐标系后,对曲线上的任一点均可求出其横坐标x 、纵坐标y ,用公式y =1 2gt 2可求出小球 从原点到该点的运动时间,再用公式x =v 0t 则可求出小球做平抛运动的初速度。 三、实验器材 斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。 四、实验步骤 1.安装调平 将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平。如图5-3-1所示。 图5-3-1 2.建立坐标系 用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点O ,O 点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y 轴,画出水平向右的x 轴。 3.确定球的位置 将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x 值处的y 值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。 4.描点得轨迹 取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨

高中物理 实验五研究平抛物体的运动解析

实验五研究平抛物体的运动 第一关:基础关展望高考 基础知识 (一)实验目的 (1)用描迹法描出平抛物体的运动轨迹. (2)求出平抛物体的初速度. (二)实验原理 (1)平抛运动可以看作是由两个分运动合成,一个是在水平方向上的匀速直线运动,其速度等于平抛物体运动的初速度,另一个是在竖直方向上的自由落体运动. (2)在水平分运动中,运用x=v·t;在竖直分运动中,运用y=1 2 gt2或Δy=gT2. (三)实验器材 斜槽(附挡球板和重锤线)、水准仪、小钢球、木板、竖直固定支架、刻度尺、三角板、白纸、图钉、定点用的有孔卡片、重锤线、铅笔等. (四)实验步骤 (1)描述平抛物体运动的轨迹 ①将斜槽放在桌面上,让其末端伸出桌面边缘外.借助水准仪调节末端,使槽末端切线水平,随之将其固定,如图所示. ②用图钉将白纸钉在木板上,让木板左上方靠近槽口处桌面边缘,用支架将木板竖直固定,使小球滚下飞出槽口后的轨迹平面跟板面平行. ①将小球飞出斜槽末端时的球心位置水平投影到白纸上描点O,并过O沿重锤线用 直尺描出竖直方向. ② ④选择钢球从槽上滚下的合适初位置Q,在Q点放上挡球板.

⑤将小球从斜槽上释放,用中心有孔的卡片靠在纸面上并沿纸面移动,当飞行的小球顺利地穿过卡片小孔时,在小孔靠近纸面所在处做记号;重复该步骤,描下至少5个不同位置的对应点. ⑥把白纸从木板上取下来,将前面描述的一系列点用平滑的曲线连接起来,即为小球平抛运动的轨迹. (2)求小球平抛的初速度 ①以O 为坐标原点,用三角板在白纸上建立xOy 坐标系. ②在轨迹上选取点M ,并测出它的坐标值(x ,y ),代入公 式x v x . ③再在曲线上选取不同点,重复步骤(2)②,测量、计算水平初速度,最后求出其平均值,即为小球平抛初速度的测量值. 第二关:技法关解读高考 解 题 技 法 一、实验操作技巧 技法讲解 1.实验中必须保证通过斜槽末端端点的切线水平,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,并使小球的运动靠近木板但不接触. 2.小球必须每次从斜槽上同一位置滚下,为此在斜槽上固定一个挡板,每次都从挡板处无初速释放小球. 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,球心在木板上的水平投影点. 4.要在斜槽上适当的高度释放小球,使它水平抛出后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.要在平抛轨迹上选取距O 点远些的点来计算球的初速度,这样可使结果的误差较小. 典例剖析 例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

高考物理实验题强化专练-研究平抛运动含答案

实验题强化专练-研究平抛运动 一、实验题(本大题共5小题,共25.0分) 1.如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格 纸画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、 b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长 L=2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,完 成下面几个问题:(结果保留三位有效数字) (1)小球平抛运动的初速度v0=______m/s。 (2)物体运动到b点时的瞬时速度v b=______m/s; (3)从抛出点到c点所经历的时间是______s。 2.用如图1所示装置研究平拋运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板 上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有______。 A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 B.斜槽轨道要尽量光滑些 C.斜槽轨道末端必须保持水平 D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表 (2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。 (3)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,只要下落高度相同,在空中飞行的时间都一样。这实际上是因为平抛物体______。 A.在水平方向上做匀速直线运动 B.在竖直方向上做自由落体运动 C.在下落过程中机械能守恒 3.某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置,在抛出点O的正前方,竖直放置一块 毛玻璃。他们利用不同的频闪光源,在小球抛出后的运动过程中光源闪光,会在毛玻璃上出现小球的投影点,在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光,拍摄小球在毛玻

完整版平抛运动知识点总结及解题方法归类总结

三、平抛运动及其推论 平抛运动是一个同时经历水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度。=g 恒定,所以竖直方向上在相 珂:为:旳=1:$:5… 竖直方向上在相等的时间内相邻 审'(T 表示相等的时间间隔)。 (4)在同一时刻, 水平方向之间的夹角是日)是不相同的,其关系式 他(即任意一点的速度延长线 必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 一、知识点巩固: 1. 定义:①物体以一定的初速度沿 水平方向抛出,②物体仅在重力作用下、加速度为重力加 速度g,这样的运动叫做平抛运动。 2. 特点:①受力特点:只受到重力作用。 ② 运动特点:初速度沿水平方向,加速度方向竖直向下,大小为 g,轨迹为抛物线。 ③ 运动性质:是加速度为 3. 平抛运动的规律:①速度公式: g 的匀变速曲线运动。 V x V o V y gt 合速度: V t tan a V y g V x V o v/a^ a vv ②位移公式: x V o t, y gt 2 2 合位移:s ^t 2 如 2 tan e gt 2V o ③轨迹方程: 顶点在原点(0、0),开口向下的抛物线方程。 注: (1) 运动。 (2) 平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为丿= (3) 等的时间内相邻的位移的高度之比为 的位移之差是一个恒量 平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为 a )方向和位移方向(与 l

描绘平抛运动的物理量有卩0、"*、¥、疋、尸、占、a 0、兰,已知这八个物理量中的任意两个,可以 求出其它六个。 运动分类加速度速度位移轨迹 分运动 龙方向o 直线 丿方向g 1 a直线合运动大小g 抛物线 与K方向的 夹角 90 口ton — tan 日= 2^0 4. ①运行时间:t (至,由h,g决定,与V o无关。 ③任何相等的时间t内,速度改变量 v=g t相等,且 ④以不同的初速度,从倾角为0的斜面上沿水平方向抛出的物体,再次落到斜面上时速度与斜面的夹角a相同,与初速度无关。(飞行的时间与速度有关,速度越大时间越长。) ⑤速度V的方向始终与重力方向成一夹角,故其始终为曲线运动,随着时间的增加,tan 变大,,速度V与重力的方向越来越靠近,但永远不能到达。 ⑥从动力学的角度看:由于做平抛运动的物体只受到重力,因此物体在整个运动过程中机械能 守恒。 5、斜抛运动: 定义:将物体以一定的初速度沿与水平方向成一定角度抛出,且物体只在重力作用下(不计空气阻力)所做的运动,叫做斜抛运动。它的受力情况与平抛完全相同,即在水平方向上不受力,加速度为0;在竖直方向上只受重力,加速度为g。设初速度V0与水平方向夹角为00 ②水平射程:x v ^2h,由h,g, V o共同决定。 V g t,方向竖直向下。 如上图:所以t 所以tan (a ) g tan(a )、么 V x V o 2tan ,0为定值故a也是定值,与速度无关。 2v o — —tan

高中物理平抛实验专题讲解

实验:研究平抛运动 要点三、根据平抛运动的轨迹确定平抛物体的初速度 1.实验原理 平抛物体的运动,可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动,因而物体在任意时刻t 的坐标x 和y 可以用下列公式求出: x=v 0t ① 21 y=2gt ② 从①和②消去t ,得2 20 2g y x v 因此平抛物体的运动轨迹为一抛物线。 平抛物体运动轨迹上任一点的位置均可用水平位移x 和竖直位移y 来确定。反过来,已知平抛 运动的轨迹,我们就可以求得轨迹上任一点的水平位移x 和竖直位移y ,再根据公式21 y=2gt 求出平 抛物体的飞行时间x=v 0t 求出物体做平抛运动的初速度。 2.实验操作 (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,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,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)确定坐标系:把小球放在槽口处,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(O 点不是槽口的端点)。用铅笔记录在白纸上。用重锤线确定Y 轴。 (4)描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片的位置,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘,然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次从斜槽上一固定位置无初速释放,用同样的方法,可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。 (5)计算初速度,如图所示,以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴,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x=v 0t 和21 y=2 gt 计算出小球的初速度v 0,最后计算出v 0的平均值。

5.3实验:研究平抛运动 - 学生版

5.3实验:研究平抛运动 课堂讲解: 一.实验目的 1、能根据运动轨迹分析实验数据,求出平抛物体的初速度。 二.实验原理 1、运用平抛运动的规律:水平方向:0x v t =,竖直方向: 三.实验器材 斜槽、小球、铁架台、方木板、重锤和细线、米尺和三角板、铅笔、坐标纸、图钉 四.实验步骤 1、用图钉把坐标纸钉在竖直的方木板上。如果木板不铅直将影响球的飞行,可能相撞或摩擦,因此要用铅锤线校准。 2、在紧靠木板的左上角固定斜槽。 固定斜槽时要使其末端 ,确保小球飞出作 ,可将小球置于平轨部分,若球平衡即可。 3、确定小球飞出时的初始位置即坐标原点O ,并过O 用铅锤线描出竖直线即y 轴。坐标原点(即小球做平抛运动的起点)是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点O ,即O 点在水平槽口端点正上方r 处。 4、把事先做好的带孔的卡片用手按在竖直木板上,调节卡片位置,使槽上滚下的小球正好从卡片孔穿过,用铅笔记下小球穿过孔时的位置。小球每次应在 从斜槽上由 开始滚下,在斜轨上释放小球不宜用手指,而要用斜槽上的球夹或挡板(如尺子),这样做重复性好,能确保每次的 相同。 5、取下白纸,以O 点为原点再画一条水平向右的x 轴(与υ0方向相同)。 6、根据记下小球穿过孔的一系列点的位置,画出平滑曲线即为小球做平抛运动的轨迹。 五.数据处理 1、计算平抛物体的初速度: 在曲线上(轨迹上)选取距O 点远些的点测出它们的坐标(x ,y ),填入表中来计算球的初速度,最后取平均值。 六.实验结论 平抛实验中小球作平抛运动轨迹是 线,其平抛初速度 。 七.注意事项 1、安装斜槽时,其末端切线要保证水平,否则会造成小球并非做平抛运动,测量的数据不准确。

平抛运动实验

第7课时 实验: 探究平抛运动的规律 基础知识回顾 1.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 2.实验原理 平抛物体的运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 使小球做平抛运动,利用描迹法描出小球运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的 坐标x 和y ,根据公式0x v t =和2 12y at =,就可求得: 2g v x y =,即为做平抛运动的初 速度。 3.参考案例 (1)案例一: 利用平抛运动实验器(如同4-7-1所示)。 注意事项: a/斜槽末端切线必须水平 b/每次从同一位置无初速释放小球,以使小球每一次抛出后轨迹相同,每次描出的点在同一轨迹上 c/安装实验装置时,要注意使轨道末端与图板相靠近,并保持它们的相对位置不变 d/要用重垂线把图板校准到竖直方向,使小球运动靠近图板,又不接触图板 e/坐标原点不是槽口末端点,应是球在槽口时,球心在图板上的水平投影点O f/球的释放高度要适当,使其轨迹不至于太平也不至于太竖直,以减小测量误差 g/计算初速度时,应选离O 点远些的点 (2)案例二: 利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹。 水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹。 (3)案例三: 利用数码照相机或数码摄像机更精细地探究平抛运动。(如图4-7-2) 重点难点例析 一、平抛运动的实验步骤及注意事项 图4-7-1 图4-7-2

【例1】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下: A .让小球多次从 位置上滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。 B .按图安装好器材,注意 ,记下平抛初位置O 点和过O 点的竖直线。 C .取下白纸,以O 为原点,以竖直线为y 轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 ⑴ 完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是 。 【解析】 ⑴ A 中为了保证小球每次平抛初速度相同,轨迹重合,应让小球从同一位置滚下。B 中为了保证小球做平抛运动,要注意斜槽末端切线水平。 ⑵ 上述实验步骤的合理顺序是B 、A 、C 。 【点拨】 为研究平抛运动规律,就需先得到平抛运动的轨迹,实验时应注意以下问题:一是保证小球每次平抛初速度相同;二是保证小球初速度分向水平。当然,还需要力求准确地记下小球经过的一系列位置。 拓展 如图4-7-3所示是研究平抛运动的实验装置简图,图4-7-4是实验后白纸上的轨迹图。 ⑴ 说明图4-7-4中的两条坐标轴是如何作出的。 ⑵ 说明判断槽口的切线是否水平的方法。 ⑶ 实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一步骤时应注意什么? 【解析】⑴ 利用拴在槽口处的重锤线画出y 轴,x 轴与y 轴垂直。 ⑵ 将小球放在槽口的水平部分,小球既不向里滚动,也不向外滚动,说明槽口的末端是水平的。 ⑶ 应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。 二、求平抛运动的初速度 【例2】在“研究平抛物体的运动”的实验中,某同学只在竖直板面上记下了重锤线y 的方向,但忘记了平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图4-7-5所示。现在曲线上取A 、B 两点,量出它们到y 轴的距离,AA’=x 1,BB’=x 2,以及AB 的竖直距离h ,用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多大? 【解析】设小球到达A 点时,运动时间为t 1,竖直方向的位移为y 1;到达B 点时,运动时间为t 2,竖直方向的位移为y 2。根据平抛运动的规律有 , 21,,21,2 22202211101gt y t v x gt y t v x ==== 图4-7-4 图4-7-3 图4-7-5 A B

浙江省物理《选考总复习》配套文档:第四章 实验6 研究平抛运动 含解析

[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=错误!gt2,

可得v0=x错误!。 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)

人教版高一物理【实验:探究平抛运动的特点】教学知识点+题型

人教版高一物理【实验:探究平抛运动的特点】教学知识点+题型 实验目的 1.用实验方法描出平抛运动的轨迹。 2.探究平抛运动竖直方向分运动和水平方向分运动的特点。 实验原理 用频闪照相的方法或研究平抛运动的实验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置,用平滑曲线连接各位置,得到小球做平抛运动的轨迹。以小球抛出的起点为坐标原点,沿水平方向和竖直向下的方向建立平面直角坐标系,根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向的运动规律。 实验器材 频闪照相机、小球、平抛实验装置、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板等。 探究方案 1.频闪照相法探究平抛运动的特点 用频闪照相机记录下平抛物体在不同时刻的位置,如图 5.3-1 所示。由于闪光的时间间隔是相等的,只要测量照片上相邻两 小球在水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据,就 可以分析并得出平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。图5.3-1 2.分步法探究平抛运动的特点 (1)探究平抛运动在竖直方向上的特点 如图5.3-2所示,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平 抛运动;同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。观察两球的运动 轨迹,比较它们落地时间的先后。图5.3-2 (2)探究平抛运动在水平方向上的特点 应用如图5.3-3所示的装置,利用描迹法得到平抛运动的轨迹,结合(1)中得出的平抛运动竖直分运动的特点,再分析出平抛运动在水平方向上的特点。

图5.3-3 3.其他方案 (1)描迹法 利用实验室的器材装配如图5.3-4所示的装置,小球从斜槽上某一高 度滚下,冲过水平槽,飞出后做平抛运动。每次都使小球在斜槽上同 一位置自由滚下,小球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的,设法用铅笔描出图 5.3-4 小球经过的位置。通过多次实验,在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。 (2)喷水法 如图5.3-5所示,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口 的细管,其中一根一端弯成水平,且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴。 水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹, 可在装置一侧竖直放置一玻璃板,将平抛运动的轨迹描在玻璃板上。图5.3-5 实验步骤与数据处理 方案一用频闪照相法探究平抛运动的特点 1.安装斜槽轨道,使其末端保持水平。 2.将小球从斜槽上适当位置由静止释放,用频闪照相机记录下小球在不同时刻的位置,如图5.3-6甲所示。 图5.3-6 3.选频闪照片的第一小球球心为原点建立平面直角坐标系,测量出每个小球(或每3个取1个球)的球心相对应的x轴坐标和y轴坐标,如图5.3-6乙所示。 4.根据频闪照相的特点,若频闪周期为T,每相邻两球的时间间隔相等,都是T,则

实验专题十四 研究平抛运动(含答案)

实验专题十四研究平抛运动 1.实验目的 (1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹. (2)判断平抛运动的轨迹是否为抛物线. (3)根据平抛运动的轨迹求其初速度. 2.实验原理 (1)利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹. (2)建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线. (3)测出轨迹上某点的坐标x、y,据x=v0t、y=1 2gt 2得初速度v0=x· g 2y. 3.实验器材 斜槽轨道、小钢球、木板、坐标纸、图钉、重锤、直尺、三角板、铅笔等. 4.实验步骤 (1)安装斜槽轨道,使其末端保持水平; (2)固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平行,坐标纸方格横线呈水平方向; (3)以斜槽末端为坐标原点沿重垂线画出y轴; (4)将小球从斜槽上的适当高度由静止释放,用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置;

(5)重复步骤(4),在坐标纸上记录多个位置; (6)在坐标纸上作出x轴,用平滑的曲线连接各个记录点,得到平抛运动的轨迹. 5.注意事项 (1)保证斜槽末端的切线水平,木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行,并使小球运动时靠近木板,但不接触; (2)小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下; (3)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重心在木板上的水平投影点; (4)小球在斜槽上开始滚下的位置高度要适当,以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角. 6.误差分析 (1)斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动. (2)确定小球运动的位置时不准确. (3)量取轨迹上各点坐标时不准确. 7.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 (1)图象法:建立y­x2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的y值和x2的值,在y­x2坐标系中描点,连接各描点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率即为a值. (2)公式法:①以抛出点O为坐标原点,重垂线方向为y轴,水平方向为x轴,建立平面直角坐标系.

实验:关于平抛运动的研究

关于平抛运动的研究 平抛物体的运动,是比较典型的曲线运动,平抛物体的运动具有以下特点。 1.运动时间只由高度决定 设想在高度H处以水平速度v o将物体抛出,若不计空气阻力,则物体在竖直方向的运动是自由落体, 由公式可得:,由此式可以看出,物体的运动时间只与平抛运动开始时的高度有关。 2.水平位移由高度和初速度决定 平抛物体水平方向的运动是匀速直线运动,其水平位移,将代入得: ,由此是可以看出,水平位移是由初速度和平抛开始时的高度决定的。 例1如图1所示,在同一平面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度 v a、v b沿水平方向抛出,经过时间t a、t b后落到与两抛出点水平距离相等的点。若不计空 气阻力,下列关系式正确的是() A.t a>t b,v at b,v a>v b C.t av b 分析与求解:由图可以看出小球a抛出时的高度大于小球b,由公式或“1”中结论可知,小球a运动时间大于小球b运动时间。 由题意知,两小球的水平位移相等,由公式s=vt或“2”中结论可知,小球a的初速度大于小球b的初速度。因此,本题正确选项是A。 3.在任意相等的时间里,速度的变化量相等 由于平抛物体的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的和合运动。运动中,其水平运动的速度保持不变,时间里,水平方向的分速度的变化量为零,竖直方向的分速度的变化量为 ,而时间里合速度的变化量为两个方向速度变化量的矢量和,其大小为:,方向竖直向下。由此可知,在相等的时间里,速度的变化量相等,由此也可以知道,在任意相等的时间里,动量的变 化量相等。 4.任意时刻,速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的两倍 如图2所示,物体被以水平初速度v o抛出后,t时刻其速度的偏向角为图中的α角,位 移的偏向角为图中的β角,则:,,由此两式可 知:。 5.任意时刻,速度矢量的反向延长线必过水平位移的中点

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