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5.3实验：研究平抛运动——2021-2022学年高一物理人教版必修二同步课时作业1.利用如图所示的装置研究平抛运动。
为了画出一条钢球做平抛运动的轨迹，要求( )A.钢球每次必须从斜槽上相同的位置滚下B.钢球每次可以从斜槽上不同的位置滚下C.斜槽末端的切线可以不调成水平D.斜槽必须是光滑2.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法中正确的有( )A．两球的质量应相等B．两球应同时落地C．B球先落地D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动3.在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。
小明为证实平抛运动的小球在竖直方向上的分运动是自由落体运动、水平方向上的分运动是匀速直线运动，改变小锤击打弹性金属片的力度、装置距离水平地面的高度，下列说法正确的是（）A.仅改变击打力度可以得到A球在水平方向上的运动特点B.仅改变装置高度可以得到A球在水平方向上的运动特点C.仅改变击打力度可以得到 A 球在竖直方向上的运动特点D.分别改变击打力度和装置高度，可以得到 A 球竖直方向上的运动特点4.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L ， 2.5cm L =，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a b c d 、、、所示，则：（1）小球平抛的初速度的计算式为0v =___________（用L g 、表示），其值是___________m s ；（2）小球在b 点的速率是___________m s 。
（取210m s g =）5.某学习小组用实验探究“平抛运动规律”.(1)甲同学采用如图1所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A 球沿水平方向弹出,同时B 球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A 球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明___________.(2)乙同学采用如图2所示的装置.用两个相同的弧形轨道M N 、分别发射小铁球P Q 、,其中N 的末端与光滑水平面相切,两轨道上端分别装有电磁铁C D 、,调节电磁铁C D 、的高度,使AC BD =,现将小铁球P Q 、分别吸在电磁铁C D 、上,切断电源,使两小铁球同时分别从轨道M N 、的下端射出.实验可观察到的现象应是___________;保持AC BD =,仅仅改变弧形轨道M 在竖直方向的位置,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明___________.(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为2.5cm,分析可知,位置1_______(填“是”或“不是”)平抛运动的起点.6.在“研究平抛运动”的实验中,采用图1所示的实验装置,其简图如图2所示,水平抛出的小球落入接球槽中,通过复写纸在白纸上留下痕点.(1)下列说法正确的是________;A.小球运动时可以与竖直板相接触B.固定斜槽时,必须保证斜槽末端切线水平C.在研究一条运动轨迹时,小球每次都要从同一位置由静止开始释放D.为了准确地找出小球运动的轨迹,必须用光滑曲线把所有的点连接起来(2)实验中小球碰到接球槽会在复写纸下面的白纸上留下相近的两个点(如图3所示),应该取________(填“左边”或“右边”)的点进行测量;(3)图4是实验中小球从斜槽上不同位置下落获得的两条轨迹,图线①所对应的平抛运动的初速度______(填“较小”或“较大”),图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置_______(填“较低”或“较高”).7.（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。
人教版高中物理必修二第五章第3节：实验：研究平抛运动同步练习一、单选题（本大题共10小题）1.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。
关于该实验，下列说法中正确的是（）A. A球先落地B. B球先落地C. 两球应同时落地D. 该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动2.在做平抛物体运动的实验中，引起实验误差的原因是（）①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时，没有用重垂线③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响．A. B. C. D.3.用如图所示的实验装置研究平抛运动：在水平桌面上放置一个斜面，在桌子右边有一木板，上面放一张白纸，白纸上有复写纸，以记录钢球在白纸上的落点。
关于该实验操作和结论，下列说法正确的是（）A. 每次实验,小球可以从斜面上的不同位置由静止开始下落B. 实验时木板应保持水平,但可以左右上下移动C. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1：4,则小球的水平位移之比为1：2D. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1：2,则小球的水平位移之比为1：44.某物理小组利用如图所示的装置研究平抛运动。
他们用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，并观察到两小球同时落地。
关于该实验，下列说法中正确的是（）A. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动B. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动C. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动D. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动5.如图所示，是两个研究平抛运动的演示实验装置，对于这两个演示实验的认识，下列说法正确的是（）A. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在水平方向上做匀速运动B. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在竖直方向上做自由落体运动C. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做匀加速运动D. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做自由落体运动6.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，A、B、C为小球在不同时刻所处的位置。
5.3 实验：探究平抛运动的特点基础知识梳理一、抛体运动和平抛运动1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受作用的运动.2.平抛运动：初速度沿方向的抛体运动.3.平抛运动的特点：(1)初速度沿水平方向；(2)只受作用.二、实验：探究平抛运动的特点【实验思路】(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点.(2)平抛运动的分解：可以尝试将平抛运动分解为方向的分运动和方向的分运动.【进行实验】方案一：频闪照相(或录制视频)的方法(1)通过频闪照相(或视频录制)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示)；(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系；(3)通过频闪照片描出物体经过时间间隔所到达的位置；(4)测量出经过T,2T,3T，…时间内小球做平抛运动的位移和位移，并填入表格；(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点.方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点图2(1)如图2所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做运动；同时B球被释放，做运动.观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音.(2)改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为运动.步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点1.装置和实验(1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端水平，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平装置的可上下调节的向背板倾斜的挡板.(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板.钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹.(3) 调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在木板上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(5)取下纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹.(6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间间隔，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点.(7)结论：平抛运动在相等时间内水平方向相等，平抛运动水平方向为运动.2.注意事项：(1)实验中必须调整斜槽末端的(将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平).(2)背板必须处于，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上由静止释放.(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时钢球球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的一直到达为宜.【参考答案】重力水平重力直线水平竖直平抛自由落体自由落体平行上下坐标 相等 位移 匀速直线 切线水平 竖直面内 同一位置 左上角 右下角考点一：平抛运动概念、性质、条件、特征【例1】2022年2月15日，北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，中国选手苏翊鸣夺得冠军。
高一物理必修二第五章
§5.3实验：研究平抛运动
班级 姓名
平抛运动的规律
(1) 位移：
水平分位移：t v x 0= 竖直分速位移：221gt y =
(2) 速度：
水平分速度0v v x
= 竖直分速度gt v y =
猜想：平抛运动水平方向是不是匀速直线运动，竖直方向是不是匀加速直线运动？ 如何验证我们的猜想？
【实验探究】
1. 探究平抛运动水平方向的运动规律
使木板尽量光滑，轨道高度相同，同时释放俩小球。
观察俩小球的运动情况。
引入问题：①俩小球相碰，这个实验结果得出什么结论？
②从动力学角度分析，为什么水平方向是匀速直线运动？
创设问题：既然平抛物体水平方向上作匀速直线运动那么它在竖直方向上作什么样的运动，我们如何探究呢？
2.探究平抛运动竖直方向的运动规律
用平抛运动演示器做实验
如图所示，用小锤击打弹性金属片C，使A球沿水平方向飞出做平抛运动，与此同时，B球被松开做自由落体运动，改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地。
（用耳朵听声音）
问题创设：①A、B两球同时落地的现象，得出什么结果。
引导学生得出结论：平抛运动的竖直分运动是。
②从动力学角度分析，为什么竖直方向是自由落体运动？
突出一条研究物理科学的一般思想方法的主线：
【结论】
平抛运动水平方向上做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。
3 实验：探究平抛运动的特点教学目标1. 知道抛体运动和平抛运动，知道用运动分解的方法研究平抛运动。
2. 知道平抛运动的条件及相应的控制方法，会用获得位置的方法确定多个点，并描绘平抛运动的轨迹。
3. 会根据平抛运动的轨迹，研究平抛运动水平和竖直运动的特点。
4. 通过探究平抛运动特点的实验，了解科学探究中获取及处理数据的方法。
教学重难点教学重点探究平抛运动特点的实验设计、探究平抛运动特点的数据处理教学难点探究平抛运动特点的实验设计、探究平抛运动特点的数据处理教学准备多媒体课件、平抛运动规律演示器教学过程新课引入教师活动：播放排球比赛的视频。
教师活动：讲解抛体运动和平抛运动的概念。
以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。
如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动。
实验目的教师设问：平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？如何用实验来研究平抛运动的特点？讲授新课一、实验原理与设计教师设问：平抛运动的轨迹是曲线运动。
我们应如何建立坐标系？学生活动：学生之间讨论教师所提问题，然后举手回答。
由运动的合成与分解可知，合运动与分运动是等效替代的关系，故可将平抛运动分解成两个方向上的运动来研究。
曲线运动的轨迹是二维平面的内的运动，故应建立二维空间的坐标系。
又因为做平抛运动的物体在运动的过程中一直受竖直向下的重力的作用，它应该在这个方向上有加速度，因此应建立坐标轴在水平方向上的和竖直方向上的直角坐标系。
教师设问：实验中应记录哪些物体量，如何记录或测量？学生活动：学生之间讨论老师所提问题，然后举手回答。
教师活动：理答。
二、实验器材教师活动：展示实验所需要器材。
教师活动：结合实验器材，讲解实验器材可以测量哪些物理量，怎样测量这些物理量。
三、进行实验（一）探究平抛运动竖直分运动的特点(1)用小锤击打金属片。
应有的现象：用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B 球被释放，自由下落，做自由落体运动。
5.3 实验：探究平抛运动的特点一、抛体运动1．抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。
2．平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动就叫作平抛运动。
①条件: 初速度沿水平方向；忽略空气阻力，只受重力。
②性质：匀变速曲线运动二、实验思路如果我们能把这个复杂的曲线运动分解为两个相对简单的、我们比较熟悉的直线运动，或许就能找到平抛运动的特点。
化曲为直—运动的分解—等效替代1.平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？沿竖直方向和水平方向分解。
如果这两个分运动研究清楚了，平抛运动的规律自然就清楚了。
2、水平方向和竖直方向分运动分别是什么样的运动？三、进行实验方案一：描轨迹法【实验目的】探究竖直分运动的特点探究水平分运动的特点【实验原理】【实验器材】斜槽、小球、木板、白纸（坐标纸）、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔等【实验步骤】1.调节斜槽末端水平：可用平衡法调整斜槽末端水平:即将小球轻放在斜槽平直部分的末端附近，调整斜槽，若小球能在平直轨道上水平部分任意位置静止，就表明斜槽末端已调水平。
2.调整木板竖直：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向,即利用重垂线，调节木板，使其与重垂线平行，这样就保证木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板;然后把重垂线方向记录到固定在背板的白纸上。
3.安装白纸(坐标纸)和复写纸：再用小磁铁或图钉把白纸、复写纸固定在木板上。
4.确定坐标轴：小球在斜槽末端时，小球球心在白纸上的投影为原点（把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点（不是槽口端点）,再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴，用三角板画出水平方向的x轴）【数据处理】1、竖直分运动的特点结论：同时刻，竖直分位移相等，同时落地——竖直分运动是自由落体2、水平分运动特点：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
高中物理必修二5.3实验：研究平抛运动同步练习一．选择题（共10小题）1．利用如图所示的装置研究平抛运动。
为了画出一条钢球做平抛运动的轨迹，在安装调试装置和实验操作时，下列要求不必要的是（）A．斜槽必须是光滑的B．记录轨迹的白纸必须在竖直平面内C．斜槽末端的切线必须调成水平D．钢球每次必须从斜槽上同一位置滚下2．某同学设计了一个“测平抛运动物体初速度”的实验装置如图所示，要完成本实验，在下列实验器材中最需要使用的是（）A．刻度尺B．天平C．打点计时器D．弹簧测力计3．如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤击打弹性金属片，金属锤使P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，则（）A．P球先落地B．Q球先落地C．两球同时落地D．两球落地先后由小锤击打力的大小而定4．下列因素中，不会使“利用斜面小槽装置研究平抛物体的运动”实验误差增大的是（）A．小球与斜槽之间有摩擦B．安装斜槽时其末端切线不水平C．每次从不同位置由静止释放小球D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点距原点O较近5．如图中的a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图中的b所示的x﹣tanθ图象，g取10m/s2，则（）A．由图b可知，小球在斜面顶端水平拋出时的初速度v0＝2m/sB．实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度L＝mC．若最后得到的图象如图中的c所示，由图象b中直线的斜率k＝可知，可能是由于释放位置降低造成的D．所给条件无法求出小球在斜面顶端平抛的初速度以及斜面的长度6．如图所示实验装置，用小锤敲击弹性金属片，B、A两小球同时开始做自由落体运动和平抛运动。
观察并听两小球是否同时落到水平桌面，空气阻力不计。
则其结果应为（）A．当两球质量不同时，质量大的先落地B．当两球质量相同时，B球先落地C．当打击力度大一些时，A球先落地；打击力度小一些时，B球先落地D．不管两小球的质量和打击力度是否不同，两球一定同时落地7．在做“研究平抛物体的运动”实验时，有如下实验要求与实验操作，下列说法正确是（）A．斜槽轨道必须光滑B．要用秒表测出小球下落的时间C．要用天平测出小球质量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8．在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是（）A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要高于水面，以便空气进入C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．选用装置图丙进行实验，坐标原点应建立在斜槽末端9．平抛物体的运动规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动，（2）竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验（）A．只能说明上述规律中的第（1）条B．只能说明上述规律中的第（2）条C．不能说明上述规律中的任何一条D．能同时说明上述两条规律10．从牛顿运动定律出发结合对平面曲线运动的正交分解方法可以从理论上得到平抛运动的规律：①平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动；②平抛运动物体在竖直方向做自由落体运动。
