2024届高考物理一轮复习专题四曲线运动万有引力与航天实验五探究平抛运动的特点课件

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2.实验步骤(1)按实验原理图甲安装实验装置，使斜槽末端________. (2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(3)使小球从斜槽上__________由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法，在小球运动路线上描下若干点. (4)将白纸从木板上取下，从O点开始连接画出的若干点，描出一条平滑的曲线，如实验原理图乙所示.
3.误差和注意事项(1)斜槽末端没有调节成水平状态，导致初速度不水平会产生误差.(2)固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板.(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.
命题一　课标教材原型实验　[基础考查]例1　(2021年全国卷Ⅱ)某同学利用图甲所示装置研究平抛运动的规律.实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图乙所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像).图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5 cm.该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图乙中标出.
甲 乙
完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)(1)小球运动到图乙中位置A时，其速度的水平分量大小为________m/s，竖直分量大小为________m/s. (2)根据图乙中数据可得，当地重力加速度的大小为__________m/s2. 
变式1　(2022年河北模拟)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10 m/s2.
(1)为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是__________. A.斜槽必须尽可能光滑B.释放小球的位置必须相同C.斜槽末端必须水平
(2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5 cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置.则小球平抛的初速度大小为________m/s，小球在B点的速度大小为________m/s.(结果均保留2位有效数字) (3)若已知A为坐标原点即坐标为(0，0)、B点坐标为(15，15)、C点坐标为(30，40)，则该小球的抛出点坐标为___________，小球________(填“能”或“不能”)通过坐标(45，65). 
命题二　拓展创新实验　[能力考查]例2　(2022年汕头二模)小羽同学尝试利用数码相机和视频软件研究平抛运动.在平抛运动演示仪表面贴上坐标纸，拍摄出小球做平抛运动的一段视频.利用软件将视频转化为图片，若视频帧格式是每秒30帧，即通过软件每秒可生成30张图片，在图片中选出有小球画面的连续7张图片，并依次对齐叠加，得到小球做平抛运动时连续时刻的像，如图所示.
以坐标纸的左上角为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立直角坐标系，读取小球水平方向和竖直方向的位置，记录到表格中.
(1)叠加后图片中小球相邻两个像的时间间隔是________s，小球水平方向的平均速度为________m/s.(结果保留2位有效数字) (2)用逐差法计算小球的加速度，则a＝________m/s2(结果保留2位有效数字). 
变式2　用如图甲所示的装置研究平抛运动，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让小钢球从斜面上的同一位置滚下，滚到桌边后钢球便做平抛运动打在竖直墙壁上，把白纸和复写纸贴在墙上，就可以记录小钢球的落点.改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据.已知四次实验中桌子右边缘离墙的水平距离分别为10 cm、20 cm、30 cm、40 cm，在白纸上记录的对应落点分别为A、B、C、D，如图乙所示.则B、C、D三点到A点的距离之比为(　　)A.4∶9∶16　　B.3∶8∶15C.3∶5∶7　　D.1∶3∶5【答案】B