人教版高中物理必修二第3节实验：探究平抛运动的特点

离分别为1格、2格、3格，所以在竖直方向满足“相邻相等时间
内位移差相等”，故竖直方向上做匀加速直线运动。
题2 ［多选］如图所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q， 两轨道上端分别装有电磁铁C、D，电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一水 平位置。调节C、D高度，使AC=BD，将小铁球P、Q、R分别吸在电磁铁C、D、 E上，然后同时切断C、D电源，P、Q从弧形轨道滚下，当小球P运动到圆弧末端 时由装置切断E电源，小铁球R开始下落，改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位 置，再进行若干次调整，经过多次A实B验C 发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞。 下列说法和做法正确的是（ ） A.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 B.实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 C.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为 了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向右移动一段距离 D.若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为 了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向左移动一段距离
B
V0
A
(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一
B
V0
A
(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一
B
V0
A
(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一
B
V0
A
(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一
B
V0
A
y
A
B v0
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A
B v0
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A
B v0
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落.
对A球B球:
x 因为 Fx=0
则 ax=0
所以A、B两球在水平方向上均做匀速
直线运动.
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重锤
敲击后,B球获得一水平初速度, A球自由下落. AB
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落. AB
② 数据处理 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图5-3-2所示，在x轴上作出等距离的几个点A1，A2，A3，…，把 线段OA1的长度记为l，则OA2=2l，OA3=3l，…，由A1，A2，A3，…向下作垂线，与轨迹交点记为M1， M2，M3，…。若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标与x坐标间的关系应该具有y=ax2的形式（a是一 个待定的常量）。 ③ 注意事项 （1）方木板固定：方木板必须处于竖直平面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直。 （2）小球释放 ①小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。 ②小球开始滚下的位置高度要适当，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。 （3）坐标原点：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。 （4）斜槽轨道的摩擦对轨迹的影响：斜槽轨道是否光滑或存在摩擦，对平抛运动轨迹的描绘无影响。
① 实验步骤 （1）安装调整 ①将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平。 ②用图钉将坐标纸固定于竖直木板上，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在 平面平行且靠近。如图所示。 （2）建坐标系 把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口（轨道末端）时球心在木板上的投影点O，O点即 为坐标原点，用铅垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴，画出水平向右的x轴。 （3）确定小球位置 ①将小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动 的小球在某一x值处的y值。 ②让小球由同一位置自由滚下，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。 ③用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。 （4）描点得轨迹 取下坐标纸，将坐标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。
定的。
（3）某同学建立的直角坐标系如图所示，若他在安装实验装
置和进行实验操作时只有一处失误，即
是 坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点
。
谢谢！
画平抛运动的轨迹。
（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
（2）上述甲实验步骤的合理顺序是
。乙
题4 在“研究平抛物体的运动”的实验中：
（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成 水平方向，检查方法是 将小球放置在槽口处轨道上，看。小球能否保持静止
（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一 点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用 铅垂线 来确
A
B v0
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A
B v0
y
对于A,B两球:
x FyA=FyB=mg
Vy0=0
所以A、B两球在竖直方向上均做自由 落体运动
由上面的实验,得知平抛运动:
水平方向为 匀速直线运动 竖直方向为 自由落体运动
4：描迹法探究平抛运动的特点
思考:还可以通过哪些方法描绘平抛运动轨迹?
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【其它方案设计】 方案一：喷水法 如图所示，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，且水平端加接一根更细的硬管作 为喷嘴．水从喷嘴中射出，在空中形成弯 曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹， 可在装置一侧竖直放置一玻璃板，将平抛 运动的轨迹描在玻璃板上．
题组二 实验器材与步骤
题3 ［2019·甘肃会宁四中高一检测］在用如图甲所示装置“探 究平抛运动的特点”的实验中，利用斜槽和贴着带有方格白纸的
【解析】 （1）在研究平抛运动的实验中， 为保证小球做平抛运动，斜槽末端要水平，为
竖直板描绘出斜小槽球平同抛一运动的轨迹，实验简要步骤如下：
保证每次运动轨迹相同，小球要从同一位置释
不同时刻的位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解
为水平运动和竖直分运动，观察图片可知，物体在水平方向
上做
运动，在竖直方向上做
运动，并说明
理由。 【解析】 记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离
均相等，为两个小格，即水平方向上在相同时间内发生的位移相
等，故物体在水平方向上做匀速直线运动；相邻两点间的竖直距
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A
B v0
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A
B v0
(2)竖直方向 观察实验:A、B两球开始在同一水平面,重 B球获得一水平初速度, A球自由下落.
A.让小球多次从
位置上滚下，在印有小方格的纸上
放。（2）实验顺序应是：安装器材、让小球多
记下小球碰到铅笔笔尖的切一系线列水位平置，如图乙中a、b、c、d所示。
次从同一位置无初速度滚下、记录位置。故正 确的顺序应该是BAC。
B.安装好器材，注意使斜槽B末A端C
，记下平抛初位置O
点和过O点的竖直线。
C.取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线
②只受重力的作用 3.平抛运动的特点
(1)水平方向
B
V0
A
观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.
(1)水平方向
B
V0
A
观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.
(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一
B
V0
A
(1)水平方向观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一
方案二：频闪照相法 现代影像技术的发展为我们研究平抛运 动的轨迹提供了方便．若能拍摄到物体 做平抛运动的几张照片(如图所示)，就 能描绘出平抛运动的轨迹．用数码相机 的摄像功能或用数码摄像机都能实现， 有条件的学校也可用频闪照相的方法来 实现．
常考题型
题组一 探究平抛运动的实验原理及方法
题1 用频闪照相法探究平抛运动，如图所示，记录了物体在
第3节 实验：探究平抛运动的特点
实验目的
1.知道什么是抛体运动，知道抛体运动是匀变速曲线运动，知道 什么是平抛运动。 2.知道用实验获得平抛运动轨迹的方法。 3.知道判断做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。 4.知道判断做平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动。
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。 2.平抛运动：①初速度沿水平方向