2019-2020学年高中物理 第五章 曲线运动第3节《实验：研究平抛运动》参考教案 新人教版必修2.doc

3．实验：探究平抛运动的特点一、实验目的1．会用实验的方法研究平抛运动的两个分运动。

2．学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。

3．根据平抛运动的轨迹求平抛初速度。

二、实验思路1．把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2．平抛运动的分解方法：(1)平抛运动的特点物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用。

(2)分解方法分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

实验方案方案一：分别研究水平和竖直方向分运动的规律1．探究平抛运动竖直分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，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。

(2)观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

(3)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验，记录实验现象。

【数据收集与分析】根据A球与B球落地时间的先后，得出平抛运动竖直分运动的规律。

2．探究平抛运动水平分运动的特点：【实验步骤】(1)如图，钢球在斜槽M中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动(实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上)。

(2)钢球飞出后，落到挡板N上，在白纸上记录钢球此时的位置。

(3)上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。

(4)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。

【数据收集与分析】根据平抛运动的轨迹，设法确定相等的时间间隔，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。

方案二：利用频闪照相法探究平抛运动的特点1．实验原理：数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，如图所示，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离，就很容易判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。

2．数据处理：(1)建立以抛出点为坐标原点，以小球水平抛出时的初速度方向为x轴正方向，以竖直向下为y轴正方向的直角坐标系。

第五章抛体运动实验：探究平抛运动的特点教学设计科目物理课题实验：探究平抛运动的特点课时1课时教学目标与核心素养一．知识与技能1.通过实验探究，初步掌握平抛运动问题的处理方法；2.掌握频闪照相法、滴水法、描点法等探究实验的常用方法；3.通过实验，探究并认识平抛运动的规律；二．过程与方法1.利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动，渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法；2.在实验教学中，进行控制的思想方法的教育：从实验的设计、装置、操作到数据处理，所有环节都应进行多方面实验思想的教育，“实验的精髓在于控制”的思想，在乎平抛物体实验中非常突出。

如装置中斜槽末端应保持水平的控制；木板要竖直放置的控制，操作上强调小球每次都从斜槽同一高度处静止开始释放的控制；在测量小车位置时对实验误差的控制等。

三．情感态度与价值观1.通过重复多次实验，进行共性分析、归纳分类，达到鉴别结论的教育目的，同时还能进行理论联系实际的教育。

2.在理解平抛物体运动规律是受恒力的匀变速曲线运动时应注意到“力与物体运动的关系”。

教学重、难点教学重点：1、平抛运动的特点和规律；2、学习和借鉴本节课的研究方法。

教学难点：1、平抛运动的规律。

教学准备教具：平抛运动演示仪、平抛竖落仪等.教学过程教师活动学生活动设计意图一．导入新课：前几节课我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运动的基本方法-运动的合成与分解。

那我们先来回顾一下：【教师提出问题】①做曲线运动的物体其速度的方向是怎样的？②在什么情况下物体会做曲线运动？③运动的合成与分解包含哪几个方面的内容？④合运动和分运动之间以及各个分运动之间存在什么关系呢？好了，我们已经了解了通过运动的合成与分解能够研究曲线运动的规律，现在这节课，我们通过实验来研究一种生活中常见的曲线运动-平抛运动。

二．讲授新课：（1）抛体运动质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向当物体所受的合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动包括速度的合成与分解、位移的合成与分解、加速度的合成与分解合运动和分运动所经历的时间一定是相同的，这是等时性原理；各个分运动之间是相互独立、互不影响的，这是独立性原理通过对前面曲线运动和运动的合成与分解的回顾，开启本节课的学习-实验：探究平抛运动的特点【教师引导实验】抛体运动教师以任意角度向空中抛出一个粉笔头。

高中物理 必修二 平抛运动 王老师讲义5.3第五章曲线运动第三节 实验：研究平抛运动1、如何判断平抛运动的轨迹是否为抛物线？① 在某物体做平抛运动的轨迹曲线上，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系。

② 那么在X 轴上做出等距离的几个点及轨迹上对应的各点，用刻度尺测量各点的x 、y 两个坐标。

③ 方法1 代数运算法： 把x y 值带入y=ax 2，求出a 的值，在误差允许的范围内是一个常数。

即可判断物体的轨迹是否为抛物线。

④ 方法2 图像法：建立y-x 2坐标系，计算出对应的y 和x 2的值，在y-x 2坐标系中描点连接各点看是否在一条直线上，该直线的斜率即为a 的值。

二、怎样计算平抛物体的初速度？ 1、已知轨迹和抛出点：以抛出点为原点坐标，水平方向为x 轴，竖直向下为y 轴，建立平面直角坐标系。

用刻度尺测量出某一点的坐标x y ，根据平抛运动水平方向是匀速直线运动， 竖直方向是自由落体运动，（图1）即 x=v 0t y=21gt 2所以 v 0=tx=x h g 2Oyxy 3）2、已知轨迹和竖直轴（或水平轴）但不知抛出点：应用此种方法进行求解，要注意观察所给的几个点是否为连续相等时间，若满足此条件，则可以应用匀变速运动的基本规律Δy=gt 2求到时间t ，再根据x=v 0t 求解v 0。

例如：一个同学做“研究平抛物体运动”的实验，只在纸上记下重垂线y 的方向，忘记在纸上记下坐标原点位置，并只在坐标纸上描出平抛物体的后一部分轨迹，如图所示，依此图再加一把刻度尺，如何计算出平抛物体的初速度？方法1：在轨迹上取三点A 、B 、C ，使得x AB =x BC =Δx ，过A 、B 、C 三点做三条水平线，测出A 、B 两点间竖直距离为y 1，A 、C 两点间竖直距离为y 2，根据以上数据就可以求出v 0了。

设相邻两点间的时间间隔为t ， y 2则 y 2 - y 1=gt 2①又 Δx=v 0t ②由①②解得v 0=Δx12y y g -方法1例题1 某同学在做研究平抛运动的实验时，忘记记下小球的抛出点，右图中的A 点为小球运动一段时间后的位置，他便以A 点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，得到如图2所示的图像。

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。

人教版（2019）高中物理必修二第五章抛体运动第3节实验：探究平抛运动的特点教学设计核心素养重点教学流程新课教学【教师】同学之间讨论一下平抛运动的定义、特点和性质。

（一）平抛运动1.定义：以一定的初速度沿水平方向将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这样的抛体运动，叫作平抛运动。

2.特点：（1）初速度方向为水平。

（2）不计阻力，只受重力作用。

（3）运动轨迹是曲线.3.性质：加速度恒为g的匀变速曲线运动。

（二）实验思路【教师】下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。

在实验开始前，请思考：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？【学生】平抛运动的轨迹是曲线，可以分解成两个方向的直线运动，比直线运动复杂。

【教师】分析运动可以从受力分析上找线索。

【学生】我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动。

【教师】根据对平抛物体的受力分析，你对物体在水平方向和竖直方向的运动规律有怎样的猜想？【学生】平抛运动可以看作是在竖直方向的分运动和水平方向的分运动的合运动。

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。

【教师】下面我们就按这样的思路进行实验与分析。

（三）进行实验步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点根据生活现象引导学生猜想：平抛运动在竖直方向做什么运动？实验探究：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，自由下落，做自由落体运动。

A，B两球同时开始运动。

观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后（可以根据落地声音判断两小球的落地是否同时）。

分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。

从这个实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动？【教师活动】展示实验的频闪图片【学生】平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。

第五章　曲线运动3　实验:研究平抛运动学习目标1.知道平抛运动的条件及相应控制方法.2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法.3.知道判断运动轨迹是否是抛物线的方法.4.知道测量初速度时需要测量的物理量.5.会推导平抛运动初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度.自主探究1.平抛运动的性质做平抛运动的物体只受到 力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,所以是 运动;又因 力与速度不在同一条直线上,所以平抛运动是匀变速 运动.2.平抛运动的处理方法平抛运动是一种曲线运动,研究平抛运动时可以将平抛运动分解为水平方向的 和竖直方向的 两个分运动.3.平抛运动的轨迹是 .4.常见的几种获取平抛运动轨迹的方法(参考教材第14页)(1)利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做 运动.每次都使钢球在斜槽上的 位置滚下,钢球在空中做 运动的轨迹就是 的.设法用铅笔描出小球 的位置.通过多次实验,在 上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做 的轨迹.怎样找出小球在运动过程中所经过的位置呢? .(2)如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成 ,它显示了 运动的轨迹.设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了.插入瓶中的另一根细管的作用,是 .这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终 大气压,不受瓶内 的影响.因此,在水面降到A处以前的一段时间内,可以得到 的细水柱.(3)用数码相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹.可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片.如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹.合作探究一、设计实验方案交流方案,分析教材中的实验方案的优缺点,确定实验方案.教材中的案例优点缺点注意事项案例一案例二案例三二、确定平抛运动的轨迹(一)利用平抛实验仪的实验中得到较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何检验斜槽末端部分是否水平和木板面是否竖直? 2.如何保证每次实验v0相同? 3.小球平抛的抛出点在哪?如何确定? 4.实验结果与斜面轨道不光滑有关吗?为什么? 5.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹? 6.实验需要哪些器材或仪器? 如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方法:(二)利用水注法的实验中为了得到较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何确保水流出时做平抛运动? 2.如何确保水注的轨迹不发生变化? 3.根据得到的实验轨迹点,如何描绘平抛运动的轨迹? 4.实验需要哪些器材或仪器? 如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方法:三、计算平抛运动的初速度思考讨论:(1)如何推导平抛初速度的表达式?写出推导过程.(2)测量初速度时需要测量的物理量有哪些?(3)实验数据处理1234xyv0=x g2yv0的平均值课堂检测1.在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( )A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种小球都可以2.关于做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( )A.实验目的之一是求当地重力加速度B.小球运动时,应与木板上的白纸相接触C.把小球位置记录在纸上后,应用平滑曲线连接D.在纸上记录小球的第一个位置,应尽量靠近坐标原点3.安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( )A.保持小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线4.在“研究平抛运动”的实验中,已备有下列器材:有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需的器材有( )A.停表B.天平C.重垂线D.弹簧测力计5.数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是( )A.只要测出相邻两照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻两照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点6.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是( )A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装斜槽和木板时,只需注意小球不和木板发生摩擦C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律7.下列因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大的是( )A.小球与斜槽之间有摩擦B.安装斜槽时其末端不水平C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点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离原点O较远8.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H,做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动9.在研究平抛物体的运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有( )A.小球开始滚下的高度B.小球在空中飞行的时间C.运动轨迹上某点P的水平坐标D.运动轨迹上某点P的竖直坐标10.在“研究平抛运动”的实验中,某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C,如图所示,以A为坐标原点,建立坐标系,各点坐标值已在图中标出.求:(1)小球平抛初速度大小;(2)小球做平抛运动的初始位置坐标(g取10m/s2).参考答案自主探究1.重　匀变速　重　曲线2.匀速直线运动　自由落体运动3.抛物线4.(1)平抛　同一　平抛　一定　经过　竖直白纸　平抛运动　可以把笔尖放在小球可能经过的位置,如果小球能够碰到笔尖,就说明位置找对了(2)弯曲的细水柱　平抛　保持从喷嘴射出水流的速度,使其不随瓶内水面的下降而减小　等于　水面高低　稳定合作探究一、设计实验方案教材中的案例优点缺点注意事项案例一平抛运动的轨迹稳定不易确定钢球的位置使用横槽确定小球的位置案例二便于确定轨迹轨迹不稳定,受液面高低的影响迅速确定轨迹案例三便于确定轨迹不易确定初速度向学生提供照片的实际比二、确定平抛运动的轨迹(一)1.小球放在斜槽水平任意位置都静止;木板面与重垂线平行.2.由同一位置静止释放小球.3.小球的球心,斜槽的末端向上加半径的高度4.没有关系,只要从同一斜面、同一高度静止释放小球,都能获得初速度相同的平抛运动.5.让小球沿斜槽末端抛出,先用眼睛粗略估计轨迹位置,再把笔尖放在该位置,让小球再次滚下,若小球击中笔尖,则记下该位置点,按照此方法,记录多个轨迹点,然后用平滑的曲线依次连接各点.6.平抛实验仪、金属小球、复写纸、白纸、刻度尺、三角板、笔、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax2,在轨迹上测出若干点的坐标(x,y),带入方程中检验是否满足y与x2成正比的关系.(二)1.细管的末端保持水平2.使管口压强保持不变3.用平滑的曲线连接4.铁架台、饮料瓶、大头针、亚克力板、透明胶片、白板笔、刻度尺、三角板、接水盘、计算器.说明方法:抛物线轨迹上各点应满足y=ax 2,在轨迹上测出若干点的坐标(x ,y ),带入方程中检验是否满足y 与x 2成正比的关系.三、计算平抛运动的初速度(1)y=gt 2⇒t=122y g x=v 0t ⇒v 0==x x t g2y2.测出轨迹上某一点的坐标(x ,y )代入可求出v 0,选取不同位置的点,多次测量后求出平均值.【巩固训练】1.AD2.2　0.70m/sgl 课堂检测1.A 解析:空气阻力对实心小铁球的影响相对较小.2.C 解析:平抛实验的目的不是测重力加速度,A 错;小球也不能与木板上的白纸相接触,B 错;实验用到的数据与坐标原点无关,D 错.3.B 解析:平抛运动就是要求小球离开斜槽时,初速度一定是水平的.4.C5.BD 解析:研究平抛运动是采用运动的分解,分别在水平方向和竖直方向研究,所以需要测量水平间距和竖直间距,故选B 、D.6.ACD 解析:安装斜槽和木板时,木板要竖直,以保证描点准确,A 正确,B 错误;为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次实验都要把小球从同一位置由静止释放,C 正确;实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律,进而求出初速度,D 正确.7.BC 解析:本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹,并求出平抛物体的初速度,实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可,因此,即使小球与斜槽之间有摩擦,只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同,平抛时的初速度就都相同,不会引起误差,A 错误;如果安装斜槽时其末端不水平,小球的运动就不是平抛,会引起误差,B 正确;建立坐标系时,应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点,否则会引起误差,C 正确;计算初速度时,计算点距抛出点O 越远,x 、y 值就越大,用刻度尺进行测量时,其误差越小,故D 错误.8.C 解析:由于B 球做自由落体运动,A 、B 两球总是同时落地,说明A 球在竖直方向上和B 球做同样的运动,即A 球也做自由落体运动,C 正确,D 错误;至于水平方向上A 球做什么运动,该实验无法说明,A 、B 均错误.9.CD 解析:由平抛运动规律,竖直方向y=gt 2,水平方向x=v 0t ,因此v 0=x,可见只要测得12g 2y 轨迹上某点P 的水平坐标x 和竖直坐标y ,就可求出初速度v 0,故C 、D 正确.10.(1)1m/s (2)初始位置坐标值为(-10,-5)解析:(1)从题中可以看出在水平方向有x AB =x BC =10cm,说明从A 到B 所用时间与从B 到C 所用时间相等,即t AB =t BC =t 0在竖直方向有Δh=h BC -h AB =10cm由匀变速直线运动规律可得Δh=g t 02则初速度v 0==x AB ·=1m/sx AB t AB g Δℎ(2)由匀变速直线运动规律可得B 的竖直速度v By ==2m/sℎAC2t 0又v By =v Ay +gt 0,则v Ay =1m/s又v Ay =gt ,则t=0.1,即从平抛起点到A 点的时间为0.1s因此,从抛出点到A 点的水平位移x=v 0t=0.1m =10cm,竖直位移y=gt 2=0.05m =5cm12于是可得物体开始做平抛运动的位置坐标(-10,-5).。

实验 研究平抛运动一 选择题1．某同学在做平抛实验中，在纸上记下了纵坐标y ，描出了如图所示的一段曲线，忘记标出抛出点的位置．为了求得初速度，他在曲线上取A 、B 两点，并用刻度尺分别量出它们到y 轴的距离x 1、x 2，以及AB 的竖直距离h ，则小球的初速度v 0和落到A 点时下落的竖直高度y 0应为下面的（ ）B A ．初速度为h x x 22122- B ．初速度为 h x x g 2(2122）- C ．竖直高度21221x x h x - D ．竖直高度为 2121)(x x h x - 2．如图2所示，有一段物体做平抛运动的轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出．其中x 、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则下列说法错误的是（ ）AA ．物体在a 点的速度方向是水平的B ．物体的平抛初速度是2m/sC ．从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为2m/sD ．物体在b 点的速度大小为2.5m/s3．平抛运动规律可以概括为两点：一是水平方向做匀速直线运动；二是竖直方向做自由落体运动．做下面的实验研究平抛运动：在如图3所示的装置中，两个相同的弧形轨道M 、N 上端分别装有电磁铁C 、D ．调节电磁铁C 、D 的高度，使AC=BD ，从而保证小球P 、Q 在轨道出口处的水平初速度相等，将小球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上，然后同时切断电源，两小球同时分别从轨道M 、N 的下端射出．结果两个小球到过E 处发生碰撞．则这个实验（ A ）A ．只能说明上述规律中的第一条B ．只能说明上述规律中的第二条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4．如图4所示的实验研究平抛运动时，用小锤去打击弹性金属片，A 球水平飞出，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（ ）BA ．只能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动B ．只能说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动C ．能同时说明以上两项D ．不能说明上述规律中的任何一条5．在“研究平抛运动的实验当中”不会增大实验误差的是 （ ）AA ．斜槽与小球之间有摩擦B ．斜槽末端的切线水平没有调好C ．小球每次释放的位置不同D ．安装有斜槽的方木板时，其重锤线与木板竖直线不对齐6．在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意如图5．小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，原因是①保持抛出进的初速度每次都相同．并保持斜槽末端水平．原因是②保证每次都沿水平方向抛出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1，2，3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为s 1，s 2，s 3，速度依次为v 1，v 2，v 3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（C ）A ．s 2- s 1=s 3-s 2，v 2- v 1= v 3- v 2B ．s 2- s 1＞s 3-s 2，v 2- v 1= v 3- v 2C ．s 2- s 1＞s 3-s 2，v 2- v 1＞v 3- v 2D ．s 2- s 1＜s 3-s 2，v 2- v 1＞v 3- v 27．在做“研究平抛物体运动”的实验中，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是（ ）CA ．弹簧秤B ．秒表C ．重垂线D ．天平8．用如图6所示装置研究平抛运动，要描绘小球做平抛运动的轨迹，下面做法中对减小误差没有帮助的是 （B ）A ．使用密度大、体积小的钢球B ．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D．使斜槽末端的切线保持水平9．在“研究平抛物体运动”的实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置应是（）（设小球半径为r）DA．斜槽口末端O点B．斜槽口O点正上方r处C．斜槽口O点正前方r处D．小球位于槽末端时，球心在竖直平板上的水平投影点10．在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是（）DA．可使小球每次从斜槽上不同的位置自由滑下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11．如图7所在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后．将你认为正确的有（）CA．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动12．在研究平抛运动时，某同学做了如图8所示的实验用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开做自由落体运动．经过多次实验，他发现两球总是同时落地．这个实验说明了A球水平飞出后（）BA．在竖直方向上的分运动是匀速直线运动B．在竖直方向上的分运动是自由落体运动C．在水平万间上的分运动是匀速直线运动D．在水平方向上的分运动是匀加速直线运动13．如图9所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图，小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰，则A球离开桌面的速度为（g=10m/s2）（）AA．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s14．为探究平抛运动的规律，小明利用了频闪照相方法．如图10，背景方格纸的边长为2.5cm，A、B、C、D是同一小球在频闪照相中拍下的四个连续的不同位置时的照片，g=10m/s2，则（）CA．小球在A位置时，速度沿水平方向B．频闪照相相邻闪光的时间间隔为0.02sC．小球水平抛出的初速度为1.5m/s D．小球经过B点时其竖直分速度大小为1.5m/s 15．用如图11所示的演示器研究平抛运动，小球击打弹性金属片C，使A球沿水平方向飞出做平抛运动；与此同时，B球松开做自由落体运动．实验观察到的现象是（）CA．A球先落地B．B球先落地C．A、B两球同时落地D．增大实验装置离地面的高度，重复上述实验，B球将先落地16．如图11所示，用平抛竖落仪做演示实验，A小球做平抛运动的同时B小球做自由落体运动，对这个实验观察到的现象和结论，下列描述正确是（）AA．两小球同时到达地面，说明A小球在竖直方向上的分运动是自由落体运动B．两小球同时到达地面，说明A小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动C．B小球先到达地面，说明运动路程越长，时间越长D．A小球初速度越大在空中运动时间越长17．在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法不正确的是（ ）CA ．安装有斜槽的平板时，一定要注意平板是否竖直B ．安装斜槽时，要使斜槽末端切线水平C ．每次实验小球可以从不同位置由静止释放D ．实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律18．在研究平抛运动的实验中：让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为不正确的是（ ）DA ．通过调节使斜槽的末端保持水平B ．每次释放小球的位置必须相同C ．每次必须由静止释放小球D ．将球的位置记录在纸上后，用直尺将点连成折线19．研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（ ）BA ．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B ．保证小球飞出时，初速度水平C ．保证小球在空中运动的时间每次都相等D ．保证小球运动的轨道是一条抛物线20．某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图实所示的物体运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已经标出，则（g 取10m/s 2）（ ）CA ．从a 到b 的时间小于从b 到c 的时间B ．物体平抛的初始位置在O 点C ．物体平抛的初速度大小为2m/sD ．物体到达b 点时的速度大小为5m/s21．在“研究平抛运动”的实验中，已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动轨迹中的一段，选取轨迹中的任意一点O 为坐标原点，水平方向建立x 轴，竖直方向建立y 轴．在x 轴作出等距离的几个点A 1、A 2、A 3，设O A 1=A 1A 2=A 2A 3=l ；向下做垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M 1、M 2、M 3；过M 1、M 2、M 3做水平线与y 轴的交点分别为B 1、B 2、B 3．把O B 1的长度记为h 1，B 1B 2=h 2，B 2B 3=h 3．整个实验过程忽略空气阻力的影响．下列判断正确的是（ ）DA ．h 1：h 2：h 3=1：4：9B ．h 1：h 2：h 3=1：3：5C ．平抛运动的初速度大小为12g l hD ．平抛运动的初速度大小为21g l h h 二．填空题22．某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作．（1）先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A 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．改变小锤打击力的大小，即可改变球A 被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 平抛运动在竖真方向上就是自由落体运动 ．（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=1.0cm ，闪光的快慢是每秒30次，则可以计算出小球做平抛运动的初速度是 0.6 m/s ．1 图2 23．某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图2．O 点不是抛出点，x 轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是 2 m/s ，抛出点的坐标x= -0.2 m ，y= -0.05 m （g 取10m/s 2）24．（1）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过打笔描点法画出小球平抛运动的轨迹． 为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上： ace ． （a ）通过调节使斜槽的末端保持水平 （b ）每次释放小球的位置必须不同（c ）每次必须由静止释放小球 （d ）记录小球位置的铅笔每次应必须严格地等距离下降 （e ）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触（f ）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）如图1是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为2.5cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（g=10m/s2）①频闪照相相邻闪光的时间间隔0.05 s；②小球水平抛出的初速度v0= 1.5 m/s；③小球经过B点时其竖直分速度大小为v By= 0.75 m/s．25. 如图2所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球被金属片弹出做平抛运动，同时B 球做自由落体运动．通过观察发现：A球在空中运动的时间等于B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）；增大两小球初始点到水平地面的高度，再进行上述操作，通过观察发现：A球在空中运动的时间等于B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）．图1 图2 图326．利用所学物理知识解答下列问题：（1）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图3甲所示，在实验前应调节将斜槽直至末端切线水平，实验时保证小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放．（2）某次实验记录由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤的情况确定坐标系，如图3乙中背景方格的边长均为0.05m，取g=l0m/s2，小球运动中水平分速度的大小是 1.5 m/s，小球经过B点时的速度大小是 2.5 m/s，小球平抛运动抛出点的x轴坐标为-0.2 m．27．三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：（1）甲同学采用如图1甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，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．改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．图1 图2 图3（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，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，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是两球在水平面上碰撞．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动在水平方向上是匀速运动．（3）丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L=1.25cm，则由图可求得拍摄时每0.036 s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为0.7 m/s．（g取9.8m/s2）28. （1）在“研究平抛物体的运动”实验中，下列说法正确的是 AB ．A．将斜槽的末端切线调成水平B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．斜槽轨道必须光滑D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好（2）如图2实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m，高度差△h1=0.25m，△h2=0.35m．（g=10m/s2）求：抛出初速度v0为4m/s ；由抛出点到A点的时间为0.2s ；质点运动到B点的速度为 5m/s ．29．两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验．（1）甲同学采用如图3甲所示的装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时球B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，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；（2）乙同学通过实验描迹得到平抛运动轨迹上A、B、C三点（如图乙所示），其坐标标记如图，坐标原点O为抛出点，y轴竖直向下，其中 B 点的位置或坐标的测量有明显的错误，请根据你认为正确的数据算出小球平抛的初速度v= 1 m/s（g=10m/s2）．30．图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是AC ．a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平b．每次小球释放的初始位置可以任意选择c．每次小球应从同一高度由静止释放d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 C ．（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40.0 cm，则平抛小球的初速度v0为2.0 m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度v C为 4.0 m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．31．三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，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，这说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动．（2）乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，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，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是P球击中Q球．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．（3）丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L=1.25cm，则由图可求得拍摄时每 3.57×10-2 s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为0.7 m/s．（g=9.8m/s2）图1 图2 图332．在做“研究平抛运动”的实验时，只画出了如图所示的一部分曲线，在曲线上取A、B、C三点，测得它们的水平距离均为△x=0.2m，竖直距离h1=0.1m，h2=0.2m，则平抛物体的初速度v0= 2 m/s，抛出点距A的水平距离x= 0.1 m．（g取10m/s2）33．如图3所示，为一个探究平抛运动特点的实验，在课桌上用物理书弯成一个曲面，使曲面末端切线水平，右边缘A距竖直墙面x1=10cm．把白纸和复写纸帖在墙上，记录钢球的落点．①使钢球从曲面上某点由静止滚下打在墙上，记录落点为P；②将课桌向远离墙面方向移动使曲面右边缘A距竖直墙面 x2=20cm，使钢球从曲面上同一位置由静止滚下打在墙上，记录落点为N；③再次移动课桌，使曲面右边缘A距竖直墙面x3=30cm，钢球仍从曲面上同一位置由静止滚下打在墙上，记录落点为M；④测得OM=33cm，ON=58cm，OP=73cm．（1）实验中为了减小误差而采取的措施中正确的是BCD （填写选项前的字母）．A．曲面应尽量光滑B．小球应选用体积较小的实心钢球C．曲面应相对桌面固定D．每次实验中均应重复几次后，再记录平均落点（2）小球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．由测得的数据可求出小球平抛的初速度为 1.0 m/s（不计空气阻力，g取10m/s2，结果保留2位有效数字）．34. 在做“研究平抛物体的运动”实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是ABFA．将斜槽的末端切线调成水平B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C．斜槽轨道必须光滑D．小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止开始释放E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线F．要使描出的轨迹更好地反应真实的运动，记录的点应适当多一些．35.在“研究平抛物体运动的实验”中，有以下两个探究问题：（1）在做这个实验时，下列情况或做法不会增大实验误差的是 AA．斜槽与小球之间有摩擦B．斜槽末端的切线水平没有调好C．小球每次释放的位置不同D．安装有斜槽的方木板时，其重锤线与木板竖直线不对齐（2）在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有正方形小方格的纸来记录轨迹，每个小方格的边长为 L=1.25cm，若小球在平抛运动过程中的几个位置如图1中的 a、b、c、d 所示，则小球平抛运动到 c 点时，c 点在竖直方向与抛出点的距离 y= 0.05 m，c 点的瞬时速度大小为 v c= 1.1 m/s（取 g=10m/s2）．图1 图2 图336．如图2所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在估计上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：（1）小球从a→b 、b→c 、c→d 所经历的时间 相等 （填“相等”或“不相等”）．（2）a 点 不是 （填是或不是）小球的抛出点．（3）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b 、b→c 、c→d 的竖直方向位移差，求出小球从a→b 、b→c 、c→d 所经历的时间是 0.05 s ．（4）再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度的大小v 0= 1 m/s ．37．如图3甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

第3节实验：研究平抛运动一、实验目的1．通过实验进一步明确平抛物体的运动是竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动的合运动。

2．学会利用平抛物体的运动轨迹来计算物体的初速度和寻找抛点。

二、实验构想利用实验室的器材装配图所示的装置，小钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动。

每次都使小钢球在斜槽上同一位置滚下，小钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出小钢球经过的位置。

通过多次实验，在竖直白纸上记录小钢球所经过的多个位置，连起来就得到小钢球做平抛运动的轨迹。

三、实验器材小钢球、斜槽轨道、木板及竖直固定支架、坐标纸、图钉、重垂线、铅笔、三角板、刻度尺。

四、实验步骤1．安装斜槽轨道，使其末端保持水平。

2．固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向。

3．以小钢球在斜槽末端时，球心在木板上的水平投影为坐标原点沿重垂线画出y轴。

4．将小球从斜槽上的适当高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置。

5．重复步骤4，在坐标纸上记录多个位置。

6．在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹。

五、数据处理1．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x，y)。

(1)代数计算法：将某点(如A3点)的坐标(x，y)代入y＝ax2求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标都近似成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。

(2)图像法：建立y­x2坐标系，根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值，在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，若大致在一条直线上，则说明平抛运动的轨迹是抛物线。

2．计算初速度在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A 、B 、C 、D 、E 、F ，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x ，y )，并记录在下面的表格中，已知g 值，利用公式y ＝12gt 2和x ＝v 0t ，求出小球做平抛运动的初速度v 0，最后算出v 0的平均值。