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2014必修二物理实验研究平抛运动学案


盐城中学必修二物理学案

必修二第五章:3、实验:研究平抛运动
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1、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.每次要平衡摩擦力 D.小球每次应从斜槽同一高度由静止释放

解析:选 D.本实验对斜槽的要求是其末端必须水平,并不要求它非得光滑,A 错;实验中也不要求平 衡摩擦力,C 错;建立坐标系时,将小球放于斜槽的末端,应选小球球心在白纸上的投影作为原点,B 错;为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同,应将小球每次从斜槽同一高度由静止释放,D 对. 2、.平抛物体的运动规律可以概括为两条:一是水平方向的匀速直线运动;二是竖 直方向的自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示, 用小锤击打弹性金属片,A 球水平飞出,同时 B 球被松开,做自由落体运动,两球 同时落到地面.则这个实验( ) A.只能说明上述规律中的第一条 B.只能说明上述规律中的第二条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 解析:选 B.实验中 A 球做平抛运动,B 球做自由落体运动,两球同时落地说明 A 球在竖直方向的分运 动和 B 球相同,即在竖直方向做自由落体运动,不能说明规律一,故正确答案为 B. 4.“研究平抛运动”实验的装置如图所示,在实验前应( ) A.将斜槽的末端切线调成水平 B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 C.斜槽的末端没有必要保持水平 D.测出平抛小球的质量 解析:选 AB.实验时要使小球水平抛出,靠近竖直木板但不能与木板接触,使小球从孔中通过,在木板 上记下小球各个时刻的位置,为此,斜槽的末端必须水平,木板竖直且与小球下落方向的竖直平面平 行,实验中对小球的质量没有要求,故 A、B 正确.

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7.图 5-3-10 为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为 5 cm,如果取 g=10 m/s2,那么:

(1)闪光频率是______Hz; (2)小球运动中水平分速度的大小是______m/s; (3)小球经过 B 点的速度大小是______m/s. 解析:(1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.A、B、C 三点水平 间隔相等,故相邻各点的时间间隔相等,设为 T. 2 在竖直方向,Δh=gT 2 即(5-3)×0.05 m=gT 解得 T=0.1 s. 1 故闪光频率 f= =10 Hz. T (2)水平方向上有 3× 0.05 m=v0T 0.15 m 故水平分速度 v0= =1.5 m/s. T (3)竖直方向上 B 点速度为 AC 段竖直方向的平均速度 (5+3)×0.05 m vBy= =2 m/s. 2T
2 v0 与 vBy 合成得 B 点速度大小为 v2 0+vBy=2.5 m/s.

答案:(1)10 (2)1.5 (3)2.5 8.请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法,提供的实验器材:弹射器(含弹丸, 见示意图 5-3-11);铁架台(带有夹具);刻度尺.

图 5-3-11 (1)画出实验示意图; (2)在安装弹射器时应注意: ________________________________________________________________________;
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(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)__________; (4) 由 于 弹 射 器 每 次 射 出 的 弹 丸 初 速 度 不 可 能 完 全 相 等 , 在 实 验 中 采 取 的 方 法 是 ________________________________________________________________________; (5)计算公式:__________. 解析:(1)由平抛运动的实验原理,可知使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度可 求出时间,再测水平位移可求出其做平抛运动的初速度,故实验示意图应如图所 示; (2)为保证弹丸初速度沿水平方向,弹射器必须保持水平; (3)应测出弹丸下降的高度 y 和水平射程 x,如图所示; (4)在不改变高度 y 的条件下进行多次实验测量水平射程 x,求得水平射程 x 的平 均值 x,以减小误差; 1 (5)因为 y= gt2,所以 t= 2 x x v0= = . t 2y/g 答案:见解析 2y ,又 x=v0·t,故 g

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