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往期課程：
高中物理必修2 第1節：第五章 曲線運動-課時1 曲線運動(1)
高中物理必修2 第2節：第五章 曲線運動-課時1 曲線運動(2)
高中物理必修2 第3節：第五章 曲線運動-課時1 曲線運動(3)
高中物理必修2 第4節：第五章 曲線運動-課時1 曲線運動(4)
高中物理必修2 第5節：第五章 曲線運動-課時2 平拋運動(1)
高中物理必修2 第6節：第五章 曲線運動-課時2 平拋運動(2)
高中物理必修2 第7節：第五章 曲線運動-課時2 平拋運動(3)
高中物理必修2 第8節 第五章 曲線運動-課時3 實驗:研究平拋運動(1)
高中物理必修2
微課100-9
第五章 曲線運動
課時3 實驗:研究平拋運動(2)
重難點1 平拋運動的軌跡是不是拋物線
1.探究思路
(1)在已經得到的平拋運動的軌跡曲線上,以拋出點為坐標原點建立直角坐標系,如圖所示。
(2)在x軸上作出等距離的幾個點A1、A2、A3、…,把線段OA1的長記為L,那麼OA2=2L、OA3=3L、…,由A1、A2、A3、…向下作垂線,垂線與軌跡曲線的交點記為Ml、M2、M3、…,如果軌跡曲線的確是一條拋物線,那麼M1、M2、M3、…各點的y坐標與x坐標之間的關係應該具有y=ax^2的形式(a是一個待定的常量)。
(3)用刻度尺測量某點的x、y兩個坐標,代人y=ax^2中求出常量a,於是知道了代表這個軌跡曲線的一個可能的關係式。
(4)測量其他幾個點的x、y坐標,通過這些測量值來判斷這條曲線是否為一條拋物線。
2.判斷曲線是否為拋物線的方法
(1)方法一:代數運算法。將所測量的各個點的x、y坐標分別代入y=ax^2,看計算得到的a值在誤差允許的範圍內是不是一個常數。
(2)方法二:圖象法。建立y-x^2坐標系,根據所測量的各個點的x、y坐標值分別計算出對應的y值和x^2值,在y-x^2坐標系中描點,連接各點看是否在一條直線上,並求出該直線的斜率,即為a值。
重難點2 計算平拋物體的初速度
1.已知軌跡和拋出點
以拋出點為坐標原點,水平向右為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向,建立平面直角坐標系。
(1)在軌跡曲線上任取A、B、C、D、E、F六個不同點。
(2)用刻度尺分別測出它們的橫坐標值x和縱坐標值y。
(3)根據坐標值,代入公式
分別計算小球的初速度v0,並計算其平均值。
2.已知軌跡和豎直軸(或水平軸),但不知拋出點
(1)在軌跡曲線上取三點A、B、C,使xAB=xBC=x0,如圖所示。
(2)用刻度尺分別測出yA、yB、yC,則有yAB=yB-yA,yBC=yC-yB。
(3)根據平拋運動在水平方向上為勻速直線運動,則物體從A到B和從B到C的運動時間相等,設為T,則有v0T=x0;豎直方向上由勻變速直線運動規律有yBC-yAB=gT^2,解得
例1 一個同學在「研究平拋物體的運動」實驗中,只畫出了如圖所示的一部分曲線,於是他在曲線上取水平距離相等的三點A、B、C,量得△x=0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m,h2=0.2m,利用這些數據,可求得:(g取10m/s2)
(1)物體拋出時的初速度為____m/s;
(2)物體經過B點時豎直分速度為
(3)拋出點距A點的豎直高度為
答案：（1）2m/s （2）1.5m/s (3)0.0125m
課後作業
1.(1)平拋物體的運動規律可以概括為兩點:①水平方向做勻速運動,②豎直方向做自由落體運動。為了研究平拋物體的運動,可做下面的實驗:如圖1所示,用小錘打擊彈性金屬片,A球就水平飛出,同時B球被鬆開,做自由落體運動,兩球同時落到地面,改變高度,重複實驗,觀察到相同現象,這個實驗______。
A.只能說明上述規律中的第①條
B.只能說明上述規律中的第②條
C.不能說明上述規律中的任何一條
D.能同時說明上述兩條規律
(2)在做研究平拋運動的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡。如圖2所示是用一張印有小方格的紙記錄的軌跡,小方格的邊長為L,小球在平拋運動途中的幾個位置如圖2中的a、b、c、d所示,則由圖2可知小球從a運動到b和從b運動到c的時間是______(選填「相等」或「不相等」)的,這段時間△t=_____,小球做平拋運動的初速度的計算式為Vo=______(用L、g表示)。
2.(1)在做「研究平拋運動」的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡:
a.通過調節使斜槽的末端保持_______;
b.每次釋放小球的位置必須_______(選填「相同」或「不同」);
c.每次必須由_______(選填「運動」或「靜止」)釋放小球;
d.小球運動時不應與木板上的白紙相接觸;
e.將小球的位置記錄在白紙上後,取下白紙,將點連成______(選填「折線」「直線」或「光滑曲線」)。
(2)某同學在做「研究平拋運動」的實驗中,忘記記下小球拋出點的位置O,如圖所示,A為小球運動一段時間後的位置。g取10m/s2,根據圖象,可知小球的初速度為______m/s,小球拋出點的位置O的坐標為______。
3.(2015·成都七中)如圖所示是用頻閃照相機拍攝到的一小球做平拋運動的閃光照片的一部分,圖中方格的邊長均為l=5cm，如果取g=10m/s2,那麼:
(1)照相機的閃光周期是______s；
(2)小球做平拋運動的初速度大小是_______m/s。
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