高中物理必修二研究平抛运动
物理人教(2019)必修第二册5.4平抛运动的规律(共21张ppt)
一 平抛运动的规律
（1）设落地时竖直方向的速度为vy，水平速度为v0
vy＝vsin 53°＝50×0.8 m/s＝40 m/s
v0＝vcos 53°＝50×0.6 m/s＝30 m/s
抛出点的高度为
v h＝y2Fra bibliotek＝80
m
2g
水平射程
x
＝v0t＝v0·
vy＝30×40
g
10
m＝120
m。
一 平抛运动的规律
速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( D )
A.QM的长度为10 m B.质点从O到P的运动时间为1 s C.质点在P点的速度v大小为40 m/s D.质点在P点的速度与水平方向的夹角为45°
课堂练习
解析 根据平抛运动在竖直方向做自由落体运动有 h＝12gt2，可得 t＝2 s；质点 在水平方向的位移为 x＝v0t＝40 m，根据平抛运动的推论可知 Q 是 OM 的中 点，所以 QM＝20 m，故 A、B 错误；质点在 P 点的竖直速度 vy＝gt＝10×2 m/s ＝20 m/s，所以在 P 点的速度为 v＝ v2x＋vy2＝ 202＋202 m/s＝20 2 m/s，故 C 错误；因为 tan θ＝vvxy＝1，所以质点在 P 点的速度方向与水平方向的夹角为 45°，故 D 正确。
4、两个二级结论： 速度与水平方向的夹角的正切是位移与水
平方向夹角的正切的2倍。
速度的反向延长线交于水平位移的中点。
一 平抛运动的规律
例1、从某一高度处水平抛出一物体，它落地时速度是50 m/s，方向与
水平方向成53°角斜向下。(不计空气阻力，g取10 m/s2，cos 53°＝0.6，
sin 53°＝0.8)求： (1)抛出点的高度和水平射程； (2)抛出后3 s末的速度；
人教版高中物理必修第二册精品课件 第五章 抛体运动 3 实验_探究平抛运动的特点
2.[2022江苏盐城四校期中]在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：
AC
1.5
2.5
1.96
只受重力
水平方向
沿水平方向
只受重力
二、探究平抛运动的特点
1.实验思路：利用实验室的斜面小槽等器材安装实验装置。钢球从斜槽上滚下，通过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放，则钢球每次在空中做平抛运动的轨迹相同。设法用铅笔描出小球经过的位置。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线将各点连起来，从而得到钢球做平抛运动的轨迹（即描迹法）。这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质（是否为抛物线），并确定平抛运动中的各个物理量。
水平
初速度相同
[解析] 为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。
1.6
1.5
2
典题4 在做“探究平抛运动的特点”的实验时：
重垂线
[解析] 竖直线用重垂线确定，因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的。
零
匀加速直线
9.60
三、实验改进与创新
（1）固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，以保证小球的初速度______，保证小 球的运动是平抛运动；
（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，保证小球在运动中靠近但不接触木板；
（3）小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，以确保每次小球抛出时的__________；
2022年人教版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
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。
高中物理 必修二 5-3实验：研究平抛运动
gt2，在平抛运动轨迹的竖
课
时
课 直坐标轴y上，从原点O开始向下取一个坐标为h的点，再找到
作 业
堂
互 坐标为4h、9h、…的点．
动
探
究
第五章 3 第12页
RJ版 ·物理 ·必修2
主 干 知 识 梳 理
课
时
作
课
业
堂
互
动
探
究
(2)过这些点作水平线与轨迹分别交于A、B、C、…点，则
这些点就是每经过相等时间物体所到达的位置．如图所示．
究
第五章 3 第25页
RJ版 ·物理 ·必修2
主
干
知 识
1．(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜
梳
理 槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________．
课
A．游标卡尺 B．秒表
时 作
课
业
堂 互
C．坐标纸
D．天平
动
探 究
E．弹簧测力计 F．重垂线
第五章 3 第26页
RJ版 ·物理 ·必修2
定纵坐标的．(2)做研究平抛运动的实验时，斜槽末端必须水
课 时
作
课 堂
平，以保证小球做平抛运动．使小球每次从斜槽上相同的位置
业
互
动 探
自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描画小球运动轨
究
迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点可舍去.
第五章 3 第29页
RJ版 ·物理 ·必修2
数据处理与误差分析
识
梳 理
B．安装器材，注意__________________，记下平抛初位
置O点和过O点的竖直线；
实验探究平抛运动的特点—-高中物理必修第二册
二、实验思路
平抛运动是曲线运动,我们可以尝试将它分解为水平方向的分运动
和竖直方向的分运动。只要知道这两个方向的位移或速度随时间
变化的关系,平抛运动的特点就清楚了。
三、进行实验
方案一、利用频闪照相或者录制视频的方法,记录物体做平抛运动
时经过相等时间所到达的位置。
方案二、设法描绘物体做平抛运动的轨迹,先研究水平方向的运动
(2)小球其他照片位置中心依次为A、B、C……,过A、B、C……分
别向x轴和y轴作垂线,交x轴于xA、xB、xC……,交y轴于yA、yB、
yC……,在x轴和y轴上分别测量OxA、xAxB、xBxC……和OyA、yAyB、
yByC……之间的距离。
探究一
探究二
随堂检测
(3)在误差允许范围内,若OxA=xAxB=xBxC……,则说明平抛运动水平
上做匀速直线运动,A球做平抛运动,观察的运动轨迹,比较两球能否
相碰;分别改变开始释放时小球的高度,多次重复这个实验,如果每
次都相碰,说明平抛运动水平方向是匀速直线运动。
探究一
探究二
随堂检测
二、利用斜槽描绘平抛运动轨迹时的误差
1.安装斜槽时,其末端不水平。
2.钢球做平抛运动时受空气阻力影响。
3.钢球每次滚下的初位置不相同。
(3)确保拍摄照片清晰。
探究一
探究二
随堂检测
实例引导
例1如图所示,在探究平抛运动的实验中,可以描绘出小球平抛运动
的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次由
释放,在一张印有小方格
的纸上记下小球经过的一系列位置,如图中a、b、c、d所示。
探究一
探究二
随堂检测
B.按图安装好器材,注意
高中物理必修二---实验：研究平抛运动
第3节 实验：研究平抛运动一、实验目的1．用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹．2．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线．3．根据平抛运动的轨迹求其初速度．二、实验原理1．用描迹法逐点画出小球平抛运动的轨迹．2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y 坐标与x 坐标间的关系具有y ＝ax 2的形式(a 是一个常量)，则轨迹是一条抛物线．3．测出轨迹上某点的坐标x 、y ，据x ＝v 0t ，y ＝12gt 2得初速度v 0＝x g 2y． 三、实验器材斜槽、坐标纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台．四、实验步骤1．安装调整斜槽将坐标纸用图钉钉在竖直的木板的左上角，如图所示，用平衡法调整斜槽末端水平，直到将小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直轨道上的任意位置静止即可．2．调整木板，确定坐标原点用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球运动轨迹所在平面平行靠近，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 ，用铅笔在纸上把这个点记下来，O 点即为坐标原点，再利用重垂线画出通过O 点的竖直线．3．确定球的位置使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动．先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹，然后使小球从同一位置无初速度滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点．用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置．4．建坐标系，描绘轨迹取下坐标纸，以过O 点的竖直线作为y 轴，过O 点的水平线作为x 轴，最后将纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动的轨迹．五、数据处理 1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示，在x 轴上作出等距离的几个点A 1、A 2、A 3、…，把线段OA 1的长度记为l ，则OA 2＝2l ，OA 3＝3l ，由A 1、A 2、A 3、…向下作垂线，与其轨迹交点分别记为M 1、M 2、M 3、…，若轨迹是一条抛物线，则各点的y 坐标和x 坐标之间应该具有y ＝ax 2的关系(a 是待定常量)，用刻度尺测量某点的x 、y 两个坐标值代入y ＝ax 2求出a ．再测量其他几个点的x 、y 坐标值，代入y ＝ax 2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线．2．计算平抛物体的初速度(1)已知轨迹和抛出点以抛出点为坐标原点，水平方向为x 轴，竖直向下为y 轴，建立平面直角坐标系． ①在轨迹曲线上任取A 、B 、C 、D 、E 、F 六个不同点．②用刻度尺分别测出它们的坐标x 和y ．③根据坐标值，代入公式v 0＝x t ＝x g 2y，分别计算小球的初速度v 0，并计算其平均值． (2)已知轨迹和竖直轴或水平轴，不知抛出点①在轨迹曲线上取三点A 、B 、C ，使x AB ＝x BC ＝x ，如图所示．②用刻度尺分别测出y A 、y B 、y C ，则有y AB ＝y B －y A ，y BC ＝y C－y B ． ③根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则物体从A运动到B 和从B 运动到C 的时间相等，设为T ；竖直方向由匀变速直线运动推论有：y BC －y AB ＝gT 2，且v 0T ＝x ．由以上两式得：v 0＝xg y BC －y AB ． 六、误差分析1．安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动．2．建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确．3．小球每次自由滚下时起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差．4．确定小球运动的位置时不准确，会导致误差．5．量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差．七、注意事项1．实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向)．2．方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．3．小球每次必须从斜槽上同一位置滚下．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．5．小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．6．在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度．实验原理和数据处理图甲是“研究平抛运动”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，其中合理的有________．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，图乙中y－x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．(3)图丙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45．0 cm，A、B两点水平间距Δx为40．0 cm．则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60．0 cm，则小球在C点的速度v C为________m/s(结果保留两位有效数字，g取10 m/s2)．[思路点拨] (1)明确实验条件和平抛运动轨迹特点，平抛运动初速度要水平，运动轨迹是平滑的曲线；(2)写出y－x2的函数关系式即可判断；(3)应用平抛运动在竖直方向做自由落体运动求出时间，再根据水平方向做匀速直线运动求出初速度，再求出小球在C点对应的竖直分速度，运用速度的合成即可求解合速度．[解析](1)要保证小球从斜槽末端水平抛出，则斜槽末端必须水平；要保证小球每次抛出的速度都相同，则小球必须从同一高度由静止释放，故选项a 、c 符合要求，选项b 错误．平抛运动的轨迹应为平滑曲线，故选项d 错误．(2)由平抛运动规律可得，竖直方向：y ＝12gt 2，水平方向：x ＝v 0t ，则y ＝12·g v 20·x 2，即y ∝x 2，故选项c 正确．(3)根据图线数据，利用运动规律分析由平抛运动可得y 1＝12gt 21，y 2＝12gt 22 解得t 1＝0.1 s ，t 2＝0.3 s ，故初速度v 0＝Δx t 2－t 1＝2.0 m/s C 点在竖直方向的分速度v 2y ＝2gy 3则C 点的速度v C ＝v 20＋v 2y ＝4.0 m/s. [答案] (1)ac (2)c (3)2.0 4.0平抛运动的初速度和抛出点的求解一个同学在“研究平抛物体的运动”实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离x 相等的三点A 、B 、C ，量得x ＝0．2 m ．又量出它们之间的竖直距离分别为h 1＝0．1 m ，h 2＝0．2 m ，利用这些数据，可求得：(g 取10 m/s 2)(1)物体抛出时的初速度为________ m/s ；(2)物体经过B 点时竖直分速度为________ m/s ；(3)抛出点在A 点上方的高度为________m 处．[解析] (1)在竖直方向上，由Δy ＝gT 2得h 2－h 1＝gT 2，解得时间间隔T ＝0.1 s在水平方向上，由x ＝v 0T解得初速度v 0＝2 m/s.(2)B 点是A 到C 过程中时间的中点，则竖直方向上AC 段的平均速度即为B 点的竖直分速度，有v By ＝v ACy ＝h 1＋h 22T ＝0.1＋0.22×0.1m/s ＝1.5 m/s. (3)法一：设抛出点与B 点的竖直高度为H ，则H ＝v 2By 2g ＝1.522×10m ＝0.112 5 m故抛出点到A 点的竖直高度H A ＝H －h 1＝0.012 5 m.法二：由v y ＝gt 知v By ＝gt B 则物体由抛出点运动到B 点所用的时间t B ＝1.510s ＝0.15 s 则物体由抛出点运动到A 点所用的时间t A ＝t B －T ＝0.05 s可得抛出点在A 点上方的高度h A ＝12gt 2A＝0.012 5 m. [答案] (1)2 (2)1.5 (3)0.012 5(1)由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，所以有关自由落体运动的几个推论在实验数据处理中可以使用．(2)题给的A 点不是抛出点时，用Δy ＝gT 2处理竖直方向的问题较为简单．实验改进与创新某同学设计了一个探究平抛运动的规律的实验，实验装置示意图如图所示．A 是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中P 0P 0′、P 1P 1′、…)，槽间距离均为d ．把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B 上．实验时依次将B 板插入A 板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放．每打完一点后，把B 板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d ．实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示．(1)实验前应对实验装置反复调节，直到________________________________________． 每次让小球从同一位置由静止释放，是为了________________________________．(2)每次将B 板向内侧平移距离d ，是为了__________________________________．(3)在图中绘出小球做平抛运动的轨迹．[解析] 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平、A板水平且其上插槽与斜槽中心轴线垂直、B 板竖直；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球每次水平抛出的初速度相同；每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同．[答案](1)斜槽末端水平、A板水平且其上插槽与斜槽中心轴线垂直、B板竖直保持小球每次平抛时初速度相同(2)保持相邻痕迹点的水平距离大小相同(合理即可)(3)如图所示(1)本实验中，把小球的平抛运动的轨迹由纸面内转换到垂直纸面的平面内．(2)B板每向右平移距离d，同时向纸面内侧平移距离d，使转换具有等效性．1．(多选)在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法正确的是( )A．安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直B．安装有斜槽的木板时，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．实验的目的是描绘出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律解析：选ACD.安装有斜槽的木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出小球的运动轨迹，A正确，B错误；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球初速度不变，C正确；由实验目的可知，D正确．2．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解析：选C.两球总是同时落地，说明两球竖直方向的分运动相同，均做自由落体运动，不能说明水平方向的运动情况．C正确．3．(多选)下列哪些因素会使“研究平抛运动”的实验的误差增大( )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，在曲线上选取的点离原点O较远解析：选BC.从本实验的实验目的来看，就是要“描绘出平抛物体的运动轨迹，并求出平抛物体的初速度”，有的同学认为如果小球与斜槽之间有摩擦，小球离开斜槽末端的平抛初速度比光滑斜槽的小，而错选了A项．实验中要求“应使小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下”，目的是保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等．因此只要保证小球每次从斜槽上由静止滚下的初始位置相同，平抛时的初速度就相同，小球与斜槽之间有摩擦，不会引起误差．如果安装斜槽时其末端不水平，其运动就不是平抛运动，而是斜抛运动，会引起误差．应以斜槽末端小球重心所在的位置为坐标原点，否则会引起误差．由y＝12gt2，x＝v0t，得v0＝x g2y.其中x、y均由刻度尺进行测量，进行计算时选取的点距抛出点O越远，x、y值就越大，误差越小．4．(多选)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一定要低于水面C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹解析：选BD.小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A错误；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压强，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C 错误；获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法，同样可以获得平抛运动的轨迹，选项D 正确． 5．(多选)在研究平抛运动的实验中，某同学只记录了小球运动途中的A 、B 、C 三点的位置，取A 点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，g 取10 m/s 2，下列说法正确的是( )A ．小球抛出点的位置坐标是(0，0)B ．小球抛出点的位置坐标是(－10，－5)C ．小球平抛的初速度为2 m/sD ．小球平抛的初速度为1 m/s解析：选BD.在竖直方向，据Δy ＝gT 2得(0.4－0.15)－0.15＝gT 2，解得T ＝0.1 s ，故v 0＝（0.2－0.1）m 0.1 s＝1 m/s ，选项D 正确．设抛出点离A 点的水平距离和竖直距离分别为x 、y ，小球从抛出点运动到A 点所用的时间为t .在竖直方向有：y ＋0.15 m ＝12g (t ＋T )2，y ＋0.4 m ＝12g (t ＋2T )2，解得t ＝0.1 s ，y ＝0.05 m ＝5 cm.在水平方向有：x ＝v 0t ＝1×0.1 m ＝10 cm.因此，抛出点的坐标为(－10，－5)，选项B 正确．6．(多选)“嫦娥三号”探月卫星的成功发射，标志着我国航天又迈上了一个新台阶．假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分．已知照片上方格的实际边长为a ，闪光周期为T ，据此可以得出( )A ．月球上的重力加速度为a /T 2B ．小球平抛的初速度为3a /TC ．照片上A 点一定是平抛的起始位置D ．小球运动到D 点时速度大小为6a /T解析：选BC.由闪光照片可知，在竖直方向，在相邻相等时间内小球位移差为2a ，由Δy ＝gT 2可得，月球上的重力加速度g ＝2a T2，选项A 错误；由小球在水平方向做匀速运动可得3a ＝v 0T ，解得v 0＝3a T ，选项B 正确；小球在平抛出后第1个T 时间内竖直方向位移y 1＝12gT 2＝12×2a T2×T 2＝a ，所以照片上A 点一定是平抛的起始位置，选项C 正确；小球运动到D 点时竖直速度v y ＝g ·3T ＝2a T 2×3T ＝6a T ，水平速度为v 0＝3a T，小球运动到D 点时速度大小为v ＝v 20＋v 2y ＝45a T，选项D 错误． 7．在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线y 的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，现在曲线上取A 、B 两点量出它们到y 轴的距离，AA ′＝x 1，BB ′＝x 2，以及AB 的竖直距离h ，用这些数据可以求得小球平抛时初速度为( )A ． g （x 22－x 21）2hB ． g （x 2－x 1）22hC ．x 1＋x 22g 2hD ．x 2－x 12g 2h 解析：选A.设平抛小球运动到A 点的时间为t ，抛出点到A 点的竖直高度为H ，运动到B 点的时间为t ＋Δt ，则有H ＝12gt 2，H ＋h ＝12g (t ＋Δt )2，x 1＝vt ，x 2－x 1＝v Δt 联立解得v ＝g （x 22－x 21）2h，故A 选项正确． 8．如图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图．(1)在图甲上标出O 点及Ox 、Oy 轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)固定斜槽轨道时应注意使_______________________________________________．(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)计算小球平抛初速度的公式v 0＝__________，根据图乙给出的数据，可计算出v 0＝__________m/s(g 取9.8 m/s 2)．解析：(1)如图所示，斜槽末端小球球心在白纸上的投影为O 点，从O点作平行于铅垂线向下的直线为Oy 轴，再垂直于Oy 作Ox 轴．(2)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向，应调整斜槽使轨道末端切线沿水平方向．(3)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致，要求它的初速度相同，故每次都让小球从斜槽的同一位置无初速度滚下．(4)由于x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，故初速度v 0＝x g 2y，根据题图乙给出的数据，可计算出v 0＝1.6 m /s .答案：(1)见解析 (2)轨道末端切线沿水平方向 (3)使小球每次都从同一位置无初速度滚下 (4)x g 2y 1.69．两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_____________________________________．(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M、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．实验中观察到的现象是________________．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________________________________________________________________________．解析：(1)题图甲是通过实验来验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动．现象为两球同时落地，说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动．(2)题图乙是通过实验来验证平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动．现象为P球击中Q球，说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．答案：(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动10．如图所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移．保持水平槽口距底板高度h＝0．420 m不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中．v0/(m·s－1) 0．741 1．034 1．318 1．584t/ms 292．7 293．0 292．8 292．9d/cm 21．7 30．3 38．6 46．4(1)0关系，与________无关．(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理＝2hg＝2×0．42010s＝289．8 ms，发现理论值与测量值之差约为 3 ms．经检查，实验及测量无误，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________．(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，重新做了这个实验，竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t′理，但二者之差在3 ms～7 ms，且初速度越大差值越小．对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________．解析：(1)给出的四组数据，d与v0的比值分别为0.293、0.293、0.293、0.293，可见，水平位移与初速度成正比，与时间无关．(2)重力加速度应取当地的真实值，或取9.8 m/s2，不能取10 m/s2.(3)测量值大于理论计算值的原因可能有两个，一是光电门传感器置于槽口的内侧，将小球水平运动的时间记录在内了，二是空气阻力的影响，使运动时间比理论值偏大．由题意知初速度越大差值越小，故导致偏差的原因是光电门传感器置于槽口的内侧．答案：(1)正比时间(2)重力加速度取值不正确(3)光电门传感器置于槽口的内侧。
高中物理必修二课件-5.3 实验：研究平抛运动4-人教版
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
思考讨论
若某位同学忘记记录出发点，还可以计算出发点的初速度吗？
实验：研究平抛运动
课堂练习 在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下 小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显看出： 甲 实 验 错 误 的 是 _斜_ _槽_ _底_ _部_ _不_ _水_ _ 平_ _ _ 乙 实 验 错 误 的 是 _ 小_ _ _球_ _从_ _斜_ _面_ _的_ _不_ _同_ _位_ _置_ _释_ _放_ _
实验：研究平抛运动
概念介绍 实验器材 实验演示 注意事项
课堂小结
研究平抛运动的轨迹 课堂练习
人教版高中《物理》（必修二）
第五章 第3节：《实验：研究平抛运动》
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
问题导入 我们通过什么方法来获得平抛运动的轨迹呢？
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
概念介绍
描绘平抛运动的轨迹有很多方法，现我们介绍其中的几种：
细水柱法
实验：研究平抛运动
频闪照片法
பைடு நூலகம்
平抛演示仪法
实验：研究平抛运动
实验器材
细水柱法
塑料水瓶、软木塞、导管、水、白纸、铅笔、刻度尺
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
实验演示
细水柱法
优点：制作简单 缺点：水柱的质量小，空气阻力影响大，轨迹偏差较大
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
实验演示
频闪照片法
优点：小球体积小质量大，空气阻力影响较小，轨迹偏差小
实验：研究平抛运动
实验：研究平抛运动
实验器材
探究平抛运动的特点 【新教材】人教版高中物理必修第二册
2．在《研究平抛物体的运动》的实验中，为减小空气阻 力对小球的影响。所以选择小球时，应选择下列的( A )
A．实心小铁球 B．空心铁球 C．实心小木球 D．以上三种球都可以
3．在如图所示的实验中，无论A球的水平初速度大小 如何，它总是与B球同时落地，这一现象说明了什么?
AB两个小都做自由落体运动
质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向．
2.在什么情况下物体会做曲线运动? 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．
4.在合成与分解的过程中遵循什么样的规律?
（二）新课内容 一、抛体运动和平抛运动 小实验：以任意角度向空中抛出一个物体（橡皮，粉笔头 ，纸团等常见物品，同时要回收，养成好的卫生习惯。）。 同学们举例：只要是大家能耳熟能详的就行。
总结并得出抛体运动的定义和条件。
抛体运动：以一定的初速度将物体抛出，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 叫抛体运动。
【教学重点】 1.什么是抛体运动；抛体运动的条件；平抛运动 形成的条件。 2.理解抛体运动是一种匀变速运动。 【教学难点】 1.理解抛体运动是一种匀变速运动。 2.实验探究的过程。 【教学方法】 教师启发、引导学生思考，讨论、交流学习成果 。探究法、讨论法、实验法。
（一）新课导入 前面我们学习了曲线运动的相关知识以及研究曲线运 动基本方法——运动的合成与分解，在学习新课之前我 们先来回顾一下． 1.做曲线运动的物体其速度方向是怎样的?
平抛运动：如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体 运动叫作平抛运动.
抛体运动的分类：根据抛体运动初速度的方向我们还 可以对抛体运动进行如下分类：
《实验：研究平抛运动》人教版高中物理必修2
时间T内，水平位移为x=2L知
◆物理•必修2•(人教版)◆
x 2L v0＝ ＝ ＝2 Lg T L/g － ＝2× 1.25×10 2×9.8 m/s＝0.70 m/s
答案：2
Lg 0.70 m/s
◆物理•必修2•(人教版)◆
对实验装置和实验原理的考查 在探究平抛 运动的规律时，可以选 用如下图所示的各种装 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
◆物理•必修2•(人教版)◆
实验：研究平抛运动
◆物理•必修2•(人教版)◆
1945年7月16日的早上，世界上第一枚原子 弹在美国新墨西哥州的沙漠里爆炸，40 s后，爆 炸冲击波传到基地．这时，费米把预先从笔记 本上撕下来的碎纸片举过头顶撒下，碎纸片飘 落到他身后2 m处，经过计算，费米宣称那枚原
子弹的威力相当于1万吨TNT炸药！
◆物理•必修2•(人教版)◆
②安装调整竖直平板：用图钉把坐标纸钉在竖直木板上， 并用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直，然 后固定竖直木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对 位置保持不变． ③确定坐标原点及坐标轴：选定斜槽末端处小球球心所在 的点为坐标原点O，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向 右的x轴． ④描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚 下，并从O点开始做平抛运动，先用眼睛粗略地确定小球在某 一x值处(如x＝1 cm)的y值．然后使小球从开始时的位置滚下， 在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置
◆物理•必修2•(人教版)◆
(小球刚好经过铅笔尖处 )，并在坐标纸上记下这一点，以后依 次改变 x 的值，用同样的方法确定其他各点的位置．取下坐标 纸用平滑的曲线把这些点连接起来，就得到小球做平抛运动的 轨迹． (4)实验注意事项： ①固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的 初速度水平． 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，保证小球在运动中靠近木板但不接 触． ③小球每次从槽中的同一位置由静止释放．
2023人教版新教材高中物理必修第二册5.3实验：探究平抛运动的特点 学案及典型例题
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。
5.3实验：探究平抛运动的特点—【新教材】人教版高中物理必修第二册课件2
说明了水平方向的运动是什么运动？能写出水平方向的速 A．让小球多次从________位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．
第五章 第3节 实验：探究平抛运动的特点
度与位移的表达式吗？ 钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。
一、实验思路
平抛运动的轨迹是曲线，速度和位移的方 向都在时刻变化，比直线运动复杂。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。由于物体是沿水平方向抛出 的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用， 因此我们可以尝试将平抛运动分解成水平方向 的分运动和竖直方向的分运动。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。
[例1]在“研究平抛物体的运动”的实验中：
(5)为了定量研究需要建立坐标系，坐标原点在哪里？ 第五章 第3节 实验：探究平抛运动的特点
5．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
坐标轴如何确定？ (3)小球释放：小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左
知识梳理 下面我们通过实验来探究物体做平抛运动的特点。
(3)能否同时记录小球在不同时刻的位置？如果需要多次实验才能记录多个时刻的位置，如何确保运动的同一性？ 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。 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，自由下落，做自由落体运动 。 (4)该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为(x，y)，则初速度的测量值为________，测量值比真实值要________(选填“偏大”“偏小”或“ 不变”)． 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。 (3)根据两个方向的受力与运动情况，你认为平抛运动在两个方向上的分运动应是什么运动？ C．选用图丙装置并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球 B．按图安装好器材，注意__________________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线． (2)用什么方法记录小球的位置？ 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：如右图所示，用小锤打击金属片，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，这个实验说明( )
人教版高中物理必修二专题04 平抛运动的三类模型【知识梳理】
专题04模型1：平抛运动与斜面结合模1．模型构建两类与斜面结合的平抛运动（1）物体从斜面上某一点水平抛出以后又重新落在斜面上，此时平抛运动物体的合位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角。
（2）做平抛运动的物体垂直打在斜面上，此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角。
2．求解思路已知信息实例处理思路速度方向垂直打到斜面上的平抛运动(1)确定速度与竖直方向的夹角θ，画出速度分解图。
(2)根据水平方向和竖直方向的运动规律分析v x、v y。
(3)根据tan θ＝v xv y列式求解。
位移方向从斜面上一点水平抛出后落回在斜面上的平抛运动(1)确定位移与水平方向的夹角θ，画出位移分解图。
(2)根据水平方向和竖直方向的运动规律分析x、y。
(3)根据tan θ＝yx列式求解。
模型2：类平抛运动模型1．运动建模当一种运动和平抛运动特点相似，即合外力恒定且与初速度方向垂直的运动都可以称为类平抛运动。
2．模型特点3．分析方法与平抛运动的处理方法一致，将运动分解成沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的由静止开始的匀加速直线运动。
4．解类平抛运动问题的步骤（1）分析物体的初速度与受力情况，确定物体做类平抛运动，并明确物体两个分运动的方向。
（2）利用两个分运动的规律求解分运动的速度和位移。
（3）根据题目的已知条件和要求解的量充分利用运动的等时性、独立性、等效性解题。
模型三：平抛运动中的临界模型1．模型特点（1）若题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，表明题述过程中存在临界点。
（2）若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”“取值范围”等字眼，表明题述的过程中存在着极值，这些极值点也往往是临界点。
2．求解思路（1）画出临界轨迹，找出临界状态对应的临界条件。
（2）分解速度或位移。
（3）列方程求解结果。
人教版高中物理必修第二册精品课件 第5章 抛体运动 3 实验探究 平抛运动的特点
(3)钢球每次滚下的初位置不相同。
(4)建立坐标系时,误将斜槽口在背板上的投影点作为坐标原点。
应用体验
【例2】 探究平抛运动特点的实验装置图如图甲所示。
(1)实验取得的部分数据已标在图乙中,其中O
为抛出点,若已知当地重力加速度为9.8 m/s2,
则此小球做平抛运动的初速度为 1.6 m/s。
(5)上下调节倾斜挡板N,重复步骤(4),在白纸上记录小钢球所经过的多个位
置。
(6)用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到小钢球做平抛运动的轨迹。
3.注意事项
(1)斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端切线水平,将小钢球放在斜槽末端
水平部分,若小钢球静止,斜槽末端的切线就水平了。
(2)方木板固定:方木板必须处于竖直面内,检查坐标纸竖线是否竖直。
上分别测量OxA、xAxB、xBxC、…和OyA、yAyB、yByC、…的长度。
③在误差允许范围内,若OxA=xAxB=xBxC=…,则说明平抛运动水平分运动为
匀速直线运动。
④在误差允许范围内,若yByC-yAyB=yAyB-OyA=…,根据yByC-yAyB=yAyBOyA=aT2,T为频闪周期,可得加速度a,若a=g(g为重力加速度),则表明平抛运
点就清楚了。
2.进行实验
记录小球经过相同时间所在的位置
方案一:利用频闪照相的方法,记录物体在不同时刻的位置。
方案二:设法描绘物体做平抛运动的轨迹,先研究水平方向的运动规律,再
研究竖直方向的运动规律。
易错辨析
(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。( × )
解析 还必须只受重力作用。
(2)抛体运动就是平抛运动。( × )
人教版高中物理必修第二册精品课件 第5章 抛体运动 分层作业4 实验探究 平抛运动的特点
解析 (1)两球总是同时落地,且两球在竖直方向上的高度相等,由此可以得
出结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
(2)在OP图线上取四点,让它们在x方向上的距离间隔相等,根据x=v0t,因平
抛运动初速度不变,则时间t相等,而平抛运动在y方向的分运动是自由落体
运动,则相邻间隔的位移差近似相等,即可验证,故选D。
竖直间距分别是y1和y2,则
1
2
大于
求得钢球平抛运动的初速度大小为
结果用上述字母表示)。
1 2 3 4
(选填“大于”“等于”或“小于”)
x
2 -1
1
3
,可
(已知当地重力加速度为g,
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可
行的是
AB
。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
的间距。通过三次实验,得到小球在水平板上自
左向右的三个落点,关于三个落点的分布情况,下
列选项可能正确的是
1 2 3 4
B
;
甲
(2)该同学在坐标纸上确定了小球运动轨迹上a、b和c三个点的位置如图乙
所示。已知坐标纸上每个小方格的边长均为l,重力加速度为g,若已探究得
出小球在水平方向的分运动为匀速直线运动,竖直方向的分运动为自由落
1 2 3 4
2.(2023山东济南开学考试)某同学研究平抛运动的实验装置示意图如图甲
所示。小球每次都从斜槽上某位置无初速度释放,并从斜槽末端飞出。改
变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,根据一系列的落点位置
可描绘出小球的运动轨迹。
(1)该同学在实验中,将水平板依次放在图甲中的
高中物理必修二54抛体运动的规律(解析版)
5.4 抛体运动的规律【学习目标】1. 知道平抛运动的概念及条件，会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动.2. 理解平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合运动，且这两个分运动互不影响.3.知道平抛运动的规律，并能运用规律解答相关问题． 【知识要点】 一、平抛运动的特点1．平抛运动的定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动．2．平抛运动的特点：水平方向上为匀速直线运动，竖直方向上为自由落体运动． 二、平抛运动的规律1．研究方法：通常采用“化曲为直”的方法．即以抛出点为原点，取水平方向为x 轴，正方向与初速度v0方向相同；竖直方向为y 轴，正方向竖直向下．分别在x 方向和y 方向研究． 2．平抛运动的规律在水平方向，物体的位移和速度分别为：⎩⎪⎨⎪⎧x ＝v x tv x ＝v 0在竖直方向，物体的位移和速度分别为：⎩⎪⎨⎪⎧y ＝12gt 2v y ＝gt某时刻实际速度的大小和方向：v t ＝v 2x ＋v 2y ，合速度与水平方向成θ角，且满足tan θ＝v y v x ＝gt v 0. t 时间内合位移的大小和方向：l ＝x 2＋y 2，合位移与水平方向成α角，且满足tan α＝y x ＝gt2v 0.三、平抛运动的两个推论1．推论一：某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tan θ＝2tan_α.2．推论二：平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点． 【题型分类】题型一、平抛运动的理解例1 关于平抛物体的运动，以下说法正确的是( ) A ．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间增大B ．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变C ．平抛物体的运动是匀变速运动D ．平抛物体的运动是变加速运动解析 做平抛运动的物体，速度随时间不断增大，但由于只受恒定不变的重力作用，所以加速度是恒定不变的，选项A 、D 错误，B 、C 正确． 答案 BC 【同类练习】1．关于平抛运动，下列说法正确的是( ) A ．平抛运动是非匀变速运动 B ．平抛运动是匀速运动 C ．平抛运动是匀变速曲线运动D ．平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的 答案 C解析 做平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力垂直不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A 、B 错误，C 正确；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度，其方向一定与竖直方向(或水平方向)有一定的夹角，D 错误． 题型二、平抛运动规律的应用例2 如图所示，排球运动员站在发球线上正对球网跳起从O 点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球。
探究平抛运动规律
方案二：频闪照相
方案二：频闪照相 对比分析 探究平抛运动竖直分运动的特点
方案二：频闪照相
对比分析 探究平抛运动水平分运动的特点
光电门
电磁铁
电磁铁
磁 片
吸球开关
方案三：喷水法
如图，倒置的饮料瓶内装有 水，瓶塞内插着两根两端开 口的细管，其中一根弯成水 平，加上一个很细的喷嘴。
水平喷出的细水 柱即为平抛运动
结论：在误差允许范围内,四段位移近似相等，即AB=BC=CD=DE
方案一：描轨迹法
X1
X2
O
h
3h
5h
X3
X4
7h
y
x
在平抛运动的轨迹上，竖直位移 为h、3h、5h……，它们对应的四段 水平位移相等。
说明，平抛运动可分解为水平方向的匀 速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
方案一：描轨迹法
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线
设计方案
方案一：描轨迹法 方案二：频闪照相 方案三：喷水法 方案四：传感器
方案一：描轨迹法
【实验目的】 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。
方案一：描轨迹法
【实验原理】
1.利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。
2.建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具
(1)代数计算法:将各点(如M2点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,看计算得 到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数。
(2)图像法:建立y -x2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。
高中物理 5.3 实验：研究平抛运动课件 新人教版必修2
1.能够描出平抛运动物体的轨迹。
2.能够判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。
3.能够求出平抛运动物体的初速度。
一
二
三
四
一、实验原理
平抛运动可看作两个分运动的合成:一个是水平方向的匀速直
线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动。则水平方向 x=v 0t,竖直
方向 y=
1
2, 令小球做平抛运动,
个小球从轨道A射出,并在射出时撞开碰撞开关S,使电磁铁E断电释
放它吸着的小球。
②让电磁铁E从N向M移动,调整它的位置,多次重复以上步骤。
我们看到两个小球每次都发生相碰,因此可以得出两个小球在竖
直方向的运动情况相同的结论,即平抛运动在竖直方向上的分运动
是自由落体运动。
一
二
三
四
2.轨迹研究法
描出平抛运动的轨迹,建立起水平、竖直方向的直角坐标系,通
A、B、C、D、E等点,现测得各点到A点之间的距离分别为19.6 cm、
39.8 cm、60.2 cm、79.6 cm,试根据影子的运动讨论物体在水平方
向上的运动情况。
类型一
类型二
类型三
解析:小球在地面上留下的影子的运动情况反映了物体在水平方向
的运动情况。各点到A点之间的距离即为物体在水平方向上的位移,
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用刻度尺将点连成折线
类型一
类型二
类型三
解析:通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运
动,故A正确;因为要画同一运动的轨迹,每次释放小球的位置必须
相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;记
录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,故D错
高中物理 必修二 3 实验：研究平抛运动
（4）描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使 卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽 上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘。
用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白 纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。
保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始下滑， 用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。
3.平抛运动在竖直方向做自由落体运动。
21
解析：由自由落体运动规律，
Δy=gt2=2×0.05=0.1 m 所以t=0.1 s
x=v0t
所以
v0
=
x 3 0.05m t 0.1s
vBy
= (y1 y2 ) 8 0.05m =2
2t
0.2s
m/s
=1.5 m/s
vAy = vBy –gt = 2 m/s-1 m/s=1 m/s
27
5.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的 纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25 cm，若小球在平抛运 动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则 小球平抛的初速度的计算式为v0＝＿2＿g＿l ＿ (用l、g表示)，其值是___0_._7_0__m_/_s___ (g取9.8 m／s2)。
观察结果:两球同时落地 【实验结论】： 平抛运动竖直方向的运动 是自由落体运动 。
观察实验，你能得 出什么结论？
6
探究三、描绘平抛运动的轨迹 探究思路：
怎样才能描绘出平 抛运动轨迹？
1.创造条件得到一个平抛运动。
2.在平抛运动的轨迹上找到一些点并记录下来。
3.利用记录下来的点描出平抛运动的轨迹。
4.进一步研究这种运动轨迹，分析平抛运动规律
5-3实验：探究平抛运动的特点 (教学课件)-高中物理人教版(2019)必修第二册
3、某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片，如图丙是
课
照片的一部分，已知图中小方格的边长L=5cm，设A到B的时间间隔为T，则
堂 练
T=___0_._1__s；小球平抛的初速度v0=__1__.5___m/s；（取g=10m/s2），小球
习
在 B 点 的 速 度 大 小 vB=___2__._5_m/s ； 小 球 从 抛 出 点 到 B 点 运 动 的 时 间
验 探
究
方法一：描迹法
由斜槽上某固定位置无初 速释放小球，利用追踪法 逐点描出小球运动轨迹。
方法二：径迹法
实
验
探
倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两
究
根两端开口的细管，其中一根弯成水平，
加上一个很细的喷嘴, 水从喷嘴中射出，
o
在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平
抛运动的轨迹。
方法三：频闪照相法
实 验 探 究
课 堂
第二条，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 练
实验，如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开， 习
两球同时落到地面，则这个实验（ B ）
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
总 结
四、平抛运动学生实验
实 验
探
（1）实验器材
究
斜槽、白纸、复写纸、钢球、刻度尺、
重锤、细线骤
实 验
①将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。
探 究
②在木板左上角固定斜槽并使其末端点的切线水平。在纸上把这 个O点记下来，利用重垂线画出通过O点的竖直线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学科教师辅导教案
组长审核：
二、新课讲解
（一）课程导入
（二）大数据分析（2013—2018年，共 6 年）
（三）本节考点讲解
考点一：速度与时间关系
一）例题解析
例1、（2018春•温州期中）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
三）巩固练习
1、（2016•浙江模拟）用如图装置做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是（）
A．用重锤线确定y轴方向
B．用目测判断斜槽末端切线是否水平
C．每次从轨道上不同位置释放小球
D．斜槽不是光滑的，这是实验误差的主要来源
2、（2017•大连学业考试）如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金厲片，金属片把p球沿水平方向弹出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动。
（）
A．此实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动
B．此实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动
C．如果加大打击力度，P球落地时间将延长
D．如果调整装置距地面的高度，它们就不会同时落地
3、（2017秋•温州期末）如图甲所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，图乙是利用该装置拍摄小球做平
抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是（）
A．斜槽轨道太光滑
B．斜槽轨道末端切线不水平
C．释放小球时速度不为0
D．从不同位置释放小球
4、（2017秋•安康期末）某同学用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验。
图乙是在坐标纸上面出的轨迹图，A、B、C是在轨迹上选取的三点，重力加速度g=10m/s2，由三点的坐标可得小球做平抛运动的初速度大小为（）
A．1m/s B．1.5m/s C．2m/s D．3m/s
5、（2018春•衡阳县期末）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10cm，若小
球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取g=10m/s2，那么（）
A．闪光的时间间隔是0.1s
B．小球运动的水平分速度为2.0m/s
C．小球经过b点速度的大小为2.5m/s
D．小球是从O点开始水平抛出的
6、（2018春•温州期中）在做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是（）
A．安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平、木板是否竖直
B．斜槽必须光滑
C．每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D．实验的目的是描绘做平抛运动轨迹，判断平抛运动的轨迹是不是抛物线，计算平抛物体的初速度
7、（2018春•杭州期中）在做“研究平抛运动”实验时，某同学利用实验探究平抛运动在水平方向的运动规
律。
下列说法正确的是（）
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．每次必须由静止释放小球
D．每次小球释放的位置必须相同
8、（2017春•全椒县校级期中）在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球的初速度的计算公式为v0= （用L、g表示），其值是（取g=9.8m/s2），经过d点时的速率v= （用L、g表示），起点到a的距离为（用L、g表示）．
9、（2018春•浏阳市期中）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为
5cm，如果取g=10m/s2，那么：
（1）照相机的闪光频率是Hz；
（2）小球运动中水平分速度的大小是m/s。
10、（2018春•涪城区校级期中）如图是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪
光照片的一部分，其背景是边长为2.5cm的小方格，取g=10m/s2，由此可
知：
（1）闪光频率为Hz，小球抛出时的初速度大小为m/s；
（2）从抛出点到C点，小球速度的改变量大小为m/s，
方向为。