實驗十四-研究平拋運動(解析版)(編輯修改稿)
2025-04-05 06:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 m/s＝ m/s≈ m/s.【答案】(1) (2) ()附：研究平拋運動其他方法1．噴水法如圖所示，倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細管，其中一根彎成水平，且加上一個很細的噴嘴．水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡．將它描在背后的紙上，進行分析處理．2．頻閃照相法頻閃照相是指每隔一定時間對同一物體進行一次照相，并將其位置呈現(xiàn)在同一張底片上的技術(shù)．它可以精確描述物體的運動情況，如圖所示．(1)通過對同一時刻兩小球位置的對比可知，在任一個相同時間下落的位移是相等的，說明平拋運動的豎直分運動是自由落體運動．(2)測量相鄰像間的水平距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)任意兩個相鄰的像間水平距離相等，說明平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動．【典例3】某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗，實驗裝置示意圖如圖所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(圖中P0P0′、P1P1′…)，．實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放．每打完一點后，如圖所示．(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到________，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了________．(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了________．(3)在圖中繪出小球做平拋運動的軌跡．【思路點撥】 實驗中應(yīng)當(dāng)使得滾下的小球做平拋運動，就要求斜槽末端水平，且研究同一個平拋的運動規(guī)律，要求小球到達斜面底端速度大小一樣，平拋運動水平方向為勻速直線運動，豎直方向為自由落體運動，通過平滑曲線連接即可得到平拋運動的軌跡．【解析】 (1)通過對實驗裝置的反復(fù)調(diào)節(jié)，達到：①斜軌末端水平，以保證小球離開軌道時做平拋運動，②A板水平，保證B板總處于同一高度，③插槽P0P0′垂直斜軌并在斜軌末端正下方，以保證B板在P0P0′時小球的痕跡為拋出點．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，以保證小球每次以相同初速度做平拋運動．(2)記錄紙上每兩點間的水平距離相等．(3)如答案圖所示．【答案】 (1)斜軌末端水平、A板水平、插槽P0P0′垂直斜軌并在斜軌末端正下方 每次做初速度相同的平拋運動(2)使記錄紙上每兩點之間的水平距離相等(3)如圖所示【針對訓(xùn)練3】 (2018蚌埠二模)某小組設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗裝置，在拋出點O的正前方，豎直放置一塊毛玻璃．他們利用不同的頻閃光源，在小球拋出后的運動過程中光源閃光，會在毛玻璃上出現(xiàn)小球的投影點，在毛玻璃右邊用照相機進行多次曝光，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片．如圖1，小明在O點左側(cè)用水平的平行光源照射，得到的照片如圖3；如圖2，小紅將一個點光源放在O點照射重新實驗，得到的照片如圖4，已知光源的閃光頻率均為31 Hz，光源到玻璃的距離L＝ m，兩次實驗小球拋出時的初速度相等．根據(jù)上述實驗可求出：(結(jié)果均保留2位小數(shù))(1)重力加速度的大小為________m/s2，投影點經(jīng)過圖3中M位置時的速度大小為________m/s.(2)小球平拋時的初速度大小為________m/s.【解析】(1)小球在豎直方向上做自由落體運動，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差為恒量Δy＝gT2＝＝ cm，代入數(shù)據(jù)解得，重力加速度g＝ m/s2投影點經(jīng)過M位置的豎直速度vM＝＝＝ m/s.(2)經(jīng)過時間t后小球運動的水平位移為x＝v0t，豎直位移為y＝gt2，設(shè)小球在玻璃上的投影點豎直距離為Y，由相似三角形可知＝，解得Y＝.下一次曝光時刻，Y＋Δh＝.聯(lián)立解得v0＝＝ m/s.【答案】(1) (2)【典例4】(多選)如圖所示，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，電磁鐵E裝在與軌道M最低點等高處的某一水平位置．調(diào)C
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