高三物理曲线运动5高三物理课件

第四章曲线运动万有引力一、实验目的：⒈描出平抛物体运动的轨迹；⒉求出平抛物体的初速度．二、实验原理：物体的平抛运动可以看成是两个分运动的合运动：⑴水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体的初速度；⑵竖直方向的自由落体运动．利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线上任一点的坐标x和y，利用2012xvtygt和，就可以求出平抛物体的初速度．02gvxy要点透析三、实验器材：四、实验步骤：①斜槽轨道②金属小球③坐标纸(或白纸)④有孔卡片⑤平木板⑥铅笔⑦图钉4枚⑧刻度尺⑨竖直固定木板的支架⑩小铅锤要点透析1、描绘平抛物体的轨迹a、把斜槽固定在桌面上，让其末端伸出桌面外，并调节末端切线水平；c、把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上O点(即小球平抛运动的起点)，过O点沿中垂线描绘出竖直线；b、在带有支架的木板上，用图钉钉好白纸，然后靠近斜槽末端放置，调节木板在竖直平面内，且和平抛轨迹所在的平面平行；d、让小球每次都从斜槽同一适当高度滚下，将中心有孔的硬纸卡片在竖直纸面上移动，直到小球穿过卡片的小孔，记下卡片的位置；e、记下足够多的卡片位置后，取下白纸，将这些点连接成光滑的曲线。要点透析2、求小球的平抛初速度a、以O为原点，画出竖直向下的y轴和水平的x轴；b、从曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，测出它们的坐标；c、用这六个点的坐标，根据公式求出六个v0值，然后统计平均。y2gxv0．Ｏｙｘ⑴斜槽末端的切线必须水平．⑵用重锤线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直．⑸应以小球放在斜槽末端时球心的位置为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x轴，建立直角坐标系．⑶每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑，且初始高度应较大.五、注意事项：⑷眼睛应平视小球，准确地确定小球通过的位置．⑹要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点．⑺在轨迹上选点计算速度时，应选离抛出点较远的点．要点透析例1.(1998年上海)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出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的切线保持水平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．记录小球位置用的木条(或凹槽)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(或方格纸)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ACE典例精析例2.（03年上海14）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，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后（）A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动CABSh电源典例精析例3.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出:甲的实验错误是.乙的实验错误是.槽末端的切线不水平每次释放小球的高度不同O甲O乙典例精析例4.在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g＝10m/s2时，下列说法正确的是（）A．小球抛出点的位置坐标是（0，0）B．小球抛出点的位置坐标是（-10，-5）C．小球平抛初速度为2m/sD．小球平抛初速度为1m/sBD典例精析例5.一学生做“研究平抛物体的运动”实验时，画运动轨迹时只在白纸上画出了与初速度平行的Ox轴，忘了画坐标原点和Oy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示．如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量)．测量方法：(简答)_________．得到的v0=_________________．解析:在轨迹上任取三点1、2、3，测得s、y1、y2．则典例精析例6.(95年高考)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＝1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d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9.8m／s2)．dabc解析：由平抛运动规律Δy=gT2=l，x=v0T，2gl，∴v0=x/T=2l/T=代入数字l=1.25cm,得到v0=0.7m/s.gl20.7m/s典例精析例7.一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离ΔS相等的三点A、B、C，量得ΔS=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度为m/s；（2）物体经过B时竖直分速度为m/s；（3）抛出点在A点上方高度为m处．典例精析解析:(1)先求T,据212gThh求得:T=0.1s;1.02.00TSvm/s=2m/s,（2）1.023.0221ThhvBm/s=1.5m/s,（3）设抛出点在A点上方高度为h,下落到B点时间为t，则有:21)(21Ttghh212)2(21Ttghhh由此两式可求得h=0.0125m．典例精析⑵若只有米尺，将玩具手枪子弹从某一高度处水平射出，用米尺测量射出时离地面的高度y和水平射程x，则子弹初速度02xgvxty例8.利用手头的常用仪器，粗略测定玩具手枪子弹射出时的初速度．除玩具手枪外，所给的测量仪器为：⑴只有秒表；⑵只有米尺．解：⑴若只有秒表，将玩具手枪从地面竖直向上发射子弹，用秒表记下从发射到子弹落会地面所用的时间t，则子弹上升的时间为t/2，故子弹初速度v0=gt/2．典例精析