高考物理一轮总复习精品课件 第4章 曲线运动 万有引力与航天 实验5 探究平抛运动的特点.ppt

增素能精准突破考点一教材原型实验典例1.用如图甲所示装置研究平抛运动,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点水平飞出,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)(多选)下列实验条件必须满足的有。?A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球甲(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“球心”)对应白纸上的位置即为原点。?乙若遗漏记录平抛轨迹的起始点,如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则答案(1)BD(2)球心解析(1)通过步骤理解实验原理和方法,控制实验条件,确保平抛的初速度大小一定、方向水平,只要小球无初速度等高释放,由动能定理知,到斜槽末端速度大小一定,和斜槽是否光滑无关;描出的运动轨迹和挡板高度是否等间距变化无关,故选B、D。(2)为了凸显研究质点的运动,应该体现球心,所以选球心为原点;由水平间距相等,知时间相等,若初速度为零,则竖直间距之比应该是1∶3,而A点不是抛出点,故比值应大于。考题点睛考点考向点睛平抛运动坐标纸的使用规律:确保平抛初速度v0大小不变、方向水平方法:控制实验条件模型:平抛正交分解模型考点二实验的改进与创新典例2.某同学设计了一个探究平抛运动的实验。实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中P0P0、P1P1、…),槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图所示。(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了。?(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了。?(3)在图中绘出小球做平抛运动的轨迹。答案(1)末端水平保持小球水平抛出的初速度相同(2)保持相邻痕迹点的水平距离大小相同(3)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。实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端水平,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保持小球水平抛出的初速度相同。(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同。(3)将图中各点用平滑的曲线相连,做出平抛运动的轨迹。考题点睛考点考向点睛平抛运动的条件轨迹描绘方法:控制实验条件,确保初速度大小一定、方向水平规律:平抛运动的规律练思维迁移运用1.(2022浙江1月选考)在研究平抛运动实验中,以小钢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),重力加速度为g。(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(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。?答案(1)C(2)D(3)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静止释放,到达斜槽末端的速度大小都相同,与实验所用斜槽是否光滑无关,选项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,选项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的影响,选项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。2.在做研究平抛运动的实验中,为了确定小球在空中不同时刻的位置,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