第3节实验：探究平抛运动【学习目标】1、学会描绘平抛运动轨迹的方法2、根据平抛轨迹研究平抛运动规律【学习重点】描绘平抛运动的轨迹并利用轨迹研究平抛运动的规律【学习难点】利用平抛运动的轨迹来研究平抛运动的规律【新课学习】探究一、描绘平抛运动的轨迹【1】实验方法：【2】实验器材【3】实验步骤①按图所示安装实验装置，使小球放在斜糟末端点②以水平糟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使小钢球从斜糟上位置由静止滚下，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，用铅笔在该位置画上一点，用同样的方法，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点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图所示。
【4】在该实验中，我们应该注意哪些方面？探究二、研究平抛运动【1】根据平抛运动的轨迹可以进行哪些研究？【2】如何判断其轨迹是不是抛物线【3】计算平抛物体的初速度的方法【4】判断水平方向运动情况的方法【5】判断O点是不是抛出点的方法【例题精析】例1 关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．平抛运动是匀变速运动B．平抛运动是变加速运动C．任意两段时间内加速度相同D．任意两段相等时间内速度变化相同解析本题要把好平抛运动是匀变速曲线运动及速度的矢量性，平抛运动的物体只受重力作用，故a=g，即做匀变速曲线运动，A选项正确，B选项不对，C选项正确。
由匀变速运动公式△v=g△t，得任意相等的时间内△v相同，D正确。
例2 如图所示，是同时开始运动的平抛运动和自由落体运动物体的闪光照片，由此照片，你能得出什么结论?解析从闪光照片中可以测出，平抛运动的小球，在相等时间内的水平位移总相等，所以，它的水平分运动为匀速直线运动，平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一水平线上，说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的，即平抛运动的竖直分运动跟自由落体运动遵循相同的规律，所以，平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。
夯实基础1.平抛竖落仪如图5-16所示，用小捶打击弹性金属片，金属片把A球沿AB水平方向抛出，同时B球能松开，自由下落。
A、B两球同时开始运动，多次改变小球距地面高度和打击力度，发现A、B两球均同时落地，下列说法错误的是（）A.用小捶打击金属片前，要使A、B两个小球在同一水平面上B.多次改变打击的力度是为了改变平抛运动的时间C.多次改变小球距地面的高度是为了改变平抛运动的时间D.用耳朵“听”来判断两球落地时刻的先后，比用眼睛“看”要敏锐得多2.在做“探究平抛物体运动”的实验中，在下列说法中对于减小实验误差有益的是（）A.应在斜槽上一个合适的位置释放小球，当小球从该点释放时，小球能够从白纸的左上角射入白纸所在的竖直面，而从白纸的右下角射出B.描绘出的轨迹曲线应尽量细一些C.在轨迹上选取用于计算的点时，这些点的间隔应尽量大些，使这些点分布在整条曲线上D.要多算出几个小球做平抛运动的初速度值，再对几个初速度值取平均值，作为最后的测量结果3.在“探究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽上不同位置释放，则各次相比不相同的是（）A.小球的初速度B.小球的运动轨迹C.小球的下落时间D.小球通过相同水平位移所用的时间4.关于平抛运动的水平分运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动在水平方向上的分运动是匀加速直线运动B.平抛运动在水平方向上的分运动是自由落体运动C.平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动D.平抛运动在水平方向上的分运动是匀碱速直线运动5.物体在平抛运动过程中，在相等的时间内下列哪个量是相等的（）A.位移B.加速度C.平均速率D.速度的增量6.为了研究平抛运动竖直方向或者水平方向上的运动规律，实验者在水平匀速飞行的航模飞机上每隔相等的时间间隔落下一个小球，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.该飞机和这些小球在空中的连线是竖直直线，说明平抛运动水平方向上的分运动是匀速直线运动B.该飞机和这些小球在空中的连线是倾斜直线，说明平抛运动水平方向上的分运动是匀速直线运动C.该飞机和这些小球在空中的连线是竖直直线，说明平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动D.该飞机和这些小球在空中的连线是抛物线，说明平抛运动是匀加速曲线运动7.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（）A.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8.“探究平抛物体运动”实验的实验目的是（）A.描出平抛物体运动的轨迹B.证明平抛物体的运动，是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动C.求出做平抛运动物体的初速度D.求出做平抛运动物体的位移9.在做“研究平抛物体的运动”实验时，下列说法正确的是（ ）A.安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否垂直B.安装有斜槽的木板时，只要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，分析平抛运动水平分运动耳朵规律10.在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。
为了能准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面得字母填在横线上： 。
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.记录小球位置用的木条（或凹槽）每次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11.做“探究平抛物体运动”的实验时，已有下列器材；有空的硬纸片、白纸、图钉、斜槽、刻度尺、小球，还需要（ ）A.秒表B.平木板C.重垂线D.铅笔实验中，下列说法正确的是 。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由下滑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的反映真实运动，记录的点应适当多一些。
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来12.下面是做“研究平抛物体的运动”实验步骤。
A.将钢球从斜槽上的某点释放，它离开斜槽后在空间做平抛运动，在小球轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使小球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一个点；B.以斜槽末端作为平抛运动的起点O ，在白纸上标出O 的位置；C.取下白纸，在纸上画一条与竖直线oy 垂直的水平线ox ；D.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来，就得到平抛运动的轨迹。
由于测定各个点时存在误差，所画的曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线光滑，不允许出现凹陷处；E.从斜槽上不同点释放小球，用步骤A 的方法测定平抛轨迹上的其他点；F.在曲线上取5～6个点（不必是步骤A 测出的点）。
用尺测出每个点的坐标值x 、y ，分别求出小球的初速度，然后取平均值就得到实验测出的初速度；G.靠目测在纸上画出过O 点向下的竖直线oy ； H.将白纸用图钉订在竖直的木板上，在木板的左上角固定斜槽。
（1）以上实验步骤中有错误或不足，需要修改的是_______________。
（2）以上实验步骤按正确的顺序排列是_________________。
13.图5-17所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm ，如果g 取10m/s 2,那么：（1）闪光频率是______Hz 。
（2）小球运动中水平分速度的大小是______m/s 。
（3）小球经过B 点时速度大小是______m/s 。
14.试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸初射速度的实验方法，提供实验器材：弹射器（含弹丸，如图5-18所示）、铁架台（带夹具）、米尺。
（1）画出实验示意图。
A B C 图5-17 弹射器（2）在安装弹射器时应注意：________________________。
（3）实验中需要测量的量（并在示意图中用字母标出）：____________________。
（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是________________________________________________________。
（5）计算公式：________________________。
参考答案自主学习一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 4 9二、计算平抛物体的初速度g 221gt OA 3 OA 332y g夯实基础1.B2.答案：ABCD解析：要研究平抛运动的物体在水平方向上的运动特点，理论上常用的基本方法有以下两种：一是测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移，看看这些位移是否相等；二是测量几段相等的水平位移，看看物体通过相等的水平位移用的时间是否相等。
实际实验时常用第一种方法，故选B 。
3.ABD4.C5.BD6.A7.B8.AC9.ACD 10.abce 11.BCD AD12.解：（1）上述步骤中需要修改的是：B 、E 、G 、H①步骤B 中应把小球放在槽末端以球心位置为起点O ，O 应在槽末端正上方。
②为了保证找到的各点是同一个平抛轨道通过的各点，步骤E 应改为：从斜槽上与A 步骤同一位置由静止释放小球，在小球离开斜槽后运动轨迹的不同位置重复A 步骤在白纸上记下一系列点（至少6个点）的位置。
③步骤G 应改为：利用系在斜槽末端的铅垂线在白纸上画出通过O 点的竖直线O y 。
④将步骤H 改为：将白纸用图钉钉在竖直固定在支架上的木板上，再将斜槽固定在木板上白纸的左上角，并使斜槽末端的切线方向保持水平，且让小球离开斜槽末端后所做平抛运动的轨迹平面与白纸平行。
（2）H 、B 、G 、A 、E 、C 、D 、F13.（1）10 （2）1.5 （3）2.5解析：（1）AB 间竖直距离为h 1=3×0.05m=0.15m,BC 间竖直距离为h 2=5×0.05m=0.25m,设两次闪光间时间间隔为T ，则有h 2－h 1=gT 2 所以1.0T 12=-=gh h s 故闪光频率为Tf 1==10Hz （2）AB 间水平距离为가x =3×0.05m=0.15m 由x=v 0T 得水平分速度为=∆=T x v 0 1.5m/s （3）经过B 点时的竖直分速度为s m Th h v y /2221=+=经过B 点时的速度大小为s m v v v y x /5.222=+=14.（1）如右图所示（2）弹射器必须水平（3）AB 的高h 与BC 的长x （A 是弹射器开口端的端点，B 点最好用重垂线找到）（4）C 处铺一张白纸，上面铺一张复写纸，几次弹射的落点，用一个最小的圆圈圈上，圆心即是C 点（或多测几次，取其平均值）（5）h g xv 20。