1、第五章第五章 第三节第三节 请同学们认真完成 练案 3 1(多选)“在探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图所示,在实验前应( AB ) 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在白纸上记录斜槽末端槽口的位置 O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原 点 D测出平抛小球的质量 解析:根据平抛运动的特点及实验要求知 A、B 正确。 2在“研究平抛运动”实验中。 (1)如图所示是用横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方 法。 坐标原点应选小球在斜槽末端点时的! ! !A#。 A球心 B球的上端 C球的下端 在此实验中,
2、下列说法正确的是! ! !BD#。 A斜槽轨道必须光滑 B记录的点应适当多一些 C用平滑曲线把所有的点连接起来 Dy 轴的方向根据重锤线确定 (2)如图是拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作中的错误是! ! !C#。 A释放小球时初速度不为 0 B释放小球的初始位置不同 C斜槽末端切线不水平 解析:(1)确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心,故选 A。 斜槽轨道的粗糙程度对小球的平抛运动无影响。A 错误;记录的点应适当多一些,可以 减小误差,B 正确;用平滑曲线把大多数点连接起来,但并不一定是所有点,C 错误;y 轴的 方向即小球做自由落体运动的方向,要根
3、据重锤线确定,D 正确。 (2)由照片可判断小球做斜上抛运动,所以实验操作中斜槽末端切线不水平,C 正确。 3三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_平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 _。 (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、
4、D;调节电磁铁 C、D 的高度使 ACBD,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 _P 球击中 Q 球_。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 _平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动_。 (3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格 的边长为 L1.25 cm,则由图可求得拍摄时每_3.5710 2_ s 曝光一次,该小球做平抛运动 的初速度大
5、小为_0.7_ m/s。(取 g9.8 m/s2) 解析:(1)甲图是通过实验来验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。结论是: 平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。 (2)乙图是通过实验来验证平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动。现象为:P 球 击中 Q 球。结论是:平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。 (3)丙图是对平抛运动的图像进行分析处理的考查,且设置了一个陷阱:左上角不是平抛 运动的起点。由竖直方向的位移之比为 123,可判断左上角的那点并不是抛出点,所以在 求解时,不能用 2Lv0t 和 L1 2gt 2直接得出答案。 因为小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖
6、直方向上做自由落体运动。所以 ygT 2, 即 LgT 2,T L g3.5710 2s 又因为 2Lv 0T,解得 v02 gL,代入 L、g 的值得 v00.7 m/s。 4在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位 置,实验时用了如图所示的装置。 先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖 直立于水平地面上,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; 又将木板向远离槽口平移距离 x, 小球再从斜
7、槽上紧靠挡板处由静止释放, 再得到痕迹 C。若测得木板每次移动距离 x10.00 cm,A、B 间距离 y15.02 cm,B、C 间距 离 y214.82 cm。请回答以下问题(取 g9.8 m/s2) (1)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为 v0! ! !x g y2y1#。(用 题中所给字母表示)。 (2)小球初速度的值为 v0_1.00_m/s。 解析: 由于每次移动距离 x10.00 cm, 所以小球从打 A 点到打 B 点与从打 B 点到打 C 点 的时间相同,设此时间为 t。由于 y2y1gt2,且 y15.02 cm,y214.82 cm,g9.8 m/s2,所 以 t y2y1 g 0.1 s,故小球初速度 v0 x tx g y2y11.00 m/s。