第五课时 实验5：研究平抛物体的运动.ppt

1．描出平抛物体的运动轨迹． 2．求出平抛物体的初速度． 平抛运动可以看做是两个分运动的合成：一是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体运动的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动．在直角坐标系上，它们的位移方程分别表示为x＝v0t、y＝ gt2，令小球做平抛运动，利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹，则可作出小球做平抛运动的曲线．建立坐标系后，对曲线上的任一点均可求出其横坐标x、纵坐标y，用公式y＝ gt2可求出小球从原点到该点的运动时间，再用公式x＝v0t则可求出小球做平抛运动的初速度． 斜槽(附金属小球)木板及竖直固定支架、白纸、图钉、刻度尺、三角板、重锤、铅笔、有孔卡片． 1．描绘小球做平抛运动的轨迹 (1)将斜槽放在桌面上，让其末端伸出桌面边缘外，调节末端，使槽末端切线水平，随之将其固定，如下图所示． (2)用图钉把坐标纸固定在木板上，靠近斜槽竖直放好木板，安装时要用重锤线检查并调整竖直木板，使坐标纸上的竖线与重锤线重合．如图所示． (3)选定斜槽末端小球球心在坐标纸上的水平投影所在的点为坐标原点O，从坐标原点O标出竖直向下的y轴和水平向右的x轴． (4)使小球由斜槽的某一固定位置自由滑下．由O点开始做平抛运动．用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x值处对应的y值． (5)再使小球每次从同一位置滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并在坐标纸上记下这一点． 1．为什么小球每一次都要从同一位置由静止滚下？ (6)依次改变x值，用同样的方法确定其他各点的位置． (7)取下坐标纸，根据记下的一系列位置，用平滑的曲线画出小球做平抛运动的轨迹． 2．斜槽不滑，影响实验结果吗？ 2．求小球平抛的初速度 (1)从曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同点，测出它们的坐标值． (2)根据坐标，代入公式v0＝ 求出小球平抛运动的初速度，并计算其平均值． 1．实验中必须保持斜槽末端水平． 2．要用重锤线检查木板、坐标纸上的竖线是否竖直． 3．小球必须每次从斜槽上相同的开始位置自由滚下． 4．要用平滑曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点． 5．在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，并且使所选取的点之间尽量远离． 【轻轻告诉你】 思考1.保证小球平抛时的初速度相同，这样每次小球的运动轨迹也就重合． 思考2.不影响．因每次摩擦力做功都一样．小球抛出时的初速度也相同．　 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________． A．秒表　　　　　　B．坐标纸 C．天平 D．弹簧秤 E．重锤线 实验中，下列说法正确的是________． A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端可以不水平 D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 【解析】　该实验中需要确定坐标轴的y轴线并将坐标纸竖直放置，故还需要重垂线、坐标纸，故B、E. 保证小球每次平抛时速度相同，故A正确；只要每次平抛运动速度相同，斜槽轨道不是必须光滑，故B错误；要保证小球做平抛运动必须使斜槽末端水平，故C错误；多记录点保证所画轨迹更真实，减小误差，故D选项正确；小球平抛运动的轨迹是抛物线，故必须沿记录的点迹画一条曲线，使尽量多的点在曲线上，不在曲线上的点平均分布在曲线两侧，而不是连接所有点，故E错误． (2009年全国卷Ⅱ)某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示．图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．完成下列填空：(重力加速度取9.8 m/s2) (1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3.从图2中可读出|y1－y2|＝________m，|y1－y3|＝________m，|x1－x2|＝________m(保留两位小数)． (2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为______s，小球抛出后的水平速度为________m/s(均可用根号表示)． (3)已测得小球抛出前下滑的高度为0.50 m，设E1和E2分别为开始下滑时和抛出时的机械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失 ×100%＝________%(保留两位有效数字)． 【解析】　(1)由图中直接读数得|y1－y2|＝0.61