高考物理一轮总复习精品课件 第4章 抛体运动与圆周运动 第5讲 实验 探究平抛运动的特点.ppt

方案三:用传感器和计算机描绘物体做平抛运动的轨迹见人教版教材必修第二册第12页拓展学习。√√×研考点精准突破考点一教材原始实验考向一实验原理与操作典题1(2022浙江1月选考)在研究平抛运动的实验中,以小球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0)。(1)下列说法正确的是。?A.实验所用斜槽应尽量光滑B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据C(2)根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小v0=。?(3)在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是。?D确保多次运动的轨迹相同解析(1)只要保证小球每次从同一位置由静止释放,到达斜槽末端的速度大小都相同即可,与实验所用斜槽是否光滑无关,故A错误;画轨迹时应舍去误差较大的点,把误差小的点用平滑的曲线连接起来,故B错误;求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据,便于减小读数产生的偶然误差,故C正确。(3)小球多次从斜槽上同一位置由静止释放是为了保证到达斜槽末端的速度大小都相同,从而能确保多次运动的轨迹相同。考向二实验数据处理与误差分析典题2(2022福建卷)某实验小组利用图甲所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时,先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘,调节槽口水平并使木板竖直;把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,建立xOy坐标系。然后从斜槽上固定的位置释放小球,小球落到挡板上并在白纸上留下印迹,上下调节挡板进行多次实验。实验结束后,测量各印迹中心点O1、O2、O3……的坐标,并填入表格中,计算对应的x2值。中心点O1O2O3O4O5O6y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5甲(1)根据上表数据,在图乙给出的坐标纸上补上O4数据点,并绘制y-x2图线。乙(2)由y-x2图线可知,小球下落的高度y与水平距离的二次方x2成(选填“线性”或“非线性”)关系,由此判断小球下落的轨迹是抛物线。?(3)由y-x2图线求得斜率k,小球平抛运动的初速度表达式为v0=(用斜率k和重力加速度g表示)。?(4)该实验得到的y-x2图线若不经过原点,可能的原因是。?见解析图线性水平射出点未与O点重合解析(1)根据表中数据在坐标纸上描出O4数据点,并绘制y-x2图线如图所示。(2)由y-x2图线为一条倾斜的直线可知,小球下落的高度y与水平距离的二次方x2成线性关系。(4)y-x2图线是一条直线,若不经过原点,说明实验中测量的y值偏大或偏小一个定值,这是小球的水平射出点未与O点重合,位于坐标原点O上方或下方所造成的。考点二实验的改进与创新考向一实验器材的创新典题3某物理小组利用如图甲所示的装置验证平抛运动规律,在斜槽轨道的末端安装一个光电门,调节激光束与实验所用小钢球的球心等高,斜槽末端切线水平,又分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装频闪摄像头进行拍摄,钢球从斜槽上的固定位置无初速度释放,通过光电门后抛出,得到的频闪照片如图丙所示,O为抛出点,P为运动轨迹上某点,g取10m/s2。甲乙丙(1)用20分度游标卡尺测得钢球直径如图乙所示,则钢球直径d=mm。?(2)在图丙中,A处摄像头所拍摄的频闪照片为(选填“a”或“b”)。?(3)测得图丙a中OP距离为89.10cm,b中OP距离为45.00cm,则钢球平抛的初速度大小v0=m/s(结果保留两位小数)。?(4)通过比较钢球通过光电门的速度v与由平抛运动规律解得的平抛初速度v0的关系,从而验证平抛运动的规律。4.50a2.97解析(1)根据游标卡尺的读数规律,该读数为4mm+0.05×10mm=4.50mm。(2)A处摄像头所拍摄的频闪照片显示钢球在水平方向上的分运动,而钢球水平方向做匀速直线运动,可知,钢球的像应均匀分布,A处摄像头所拍摄的频闪照片为a。(3)图丙a中OP距离为89.10cm