第五章抛体运动3实验：探究平抛运动的特点

学习任务目标1．知道抛体运动、平抛运动的含义及特点。(物理观念)2．知道常见的几种获取平抛运动轨迹的方法。(科学思维)3．用实验和理论相结合的方法探究平抛运动的特点。(科学探究)

问题式预习1．描绘平抛运动的轨迹。2．会分析平抛运动在水平方向和竖直方向的分运动。

方案一：利用如图甲所示的实验装置探究平抛运动的特点，用到哪些实验器材？甲提示：小钢球A和B、弹性金属片、小锤等。

方案二：利用如图乙所示的实验装置探究平抛运动的特点，用到哪些实验器材？乙提示：斜槽(带小钢球)、木板及竖直固定支架、白纸、复写纸、倾斜挡板、图钉、铅垂线、铅笔和刻度尺等。

方案一：(1)按[实验器材]图甲所示安装实验装置，小钢球A、B位于相同高度处。(2)用小锤击打弹性金属片，观察小钢球A、B的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

方案二：(1)按[实验器材]图乙所示安装实验装置，使斜槽末端______。(2)以水平槽末端端口上__________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)让小钢球从斜槽上某一高度由______滚下，小钢球落到挡板上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹。(4)上下调节挡板，通过多次实验，在白纸上记录小钢球所经过的多个位置。水平小球球心静止

(5)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____________，如图所示。平滑的曲线

1．在用斜槽轨道做“探究平抛运动的特点”的实验中，可以通过描绘的物体平抛运动轨迹结合实验结论求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：A．让小球多次从________位置由静止滚下，记下小球运动途中经过的一系列位置任务型课堂同一

B．安装好器材，注意斜槽末端水平和木板竖直，记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是___________________________________________C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0＝________算出该小球的平抛初速度，实验中需要根据多个点求v0的值，然后求它们的平均值D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹请把上述步骤补充完整，实验步骤的合理顺序是________(填写序号即可)。将小球放到斜槽末端任一位置，小球均不滚动?BADC

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[特别提醒]1．实验中必须调整斜槽末端水平(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．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。3．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。4．坐标原点不是槽口的端点，而是小球出槽口时球心在木板上的投影点。

2．小明用如图甲所示的装置探究平抛运动的特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A水平飞出，同时B被松开。甲乙丙

(1)他观察到的现象是：小球A、B_______(选填“同时”或“先后”)落地。(2)让A、B恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，小球A在空中运动的时间________(选填“变长”“不变”或“变短”)。(3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是___________运动。(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择a点为坐标原点(0，0)，结合实验中铅垂线方向确定坐标系，图丙中小方格的边长均为0.05m，取g＝10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为_____m/s，小球经过b点时的速度大小为_____m/s。同时不变自由落体1.52.5

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3．某同学利用如图甲所示的装置做“研究平抛物体运动特点”的实验。甲(1)下列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．小球每次应从同一高度由静止释放C．必须保证斜槽轨道足够光滑D．应使小球的释放位置适当高点，使小球获得较大的初速度，减小实验误差√√√

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解析：(1)安装斜槽轨道时，使其末端保持水平，保证小球的初速度沿水平方向，故A正确；每次小球应从同一高度由静止释放，这样才能使小球每次抛出时的速度大小相等，故B正确；每次从同一高度由静止释放小球，斜槽对小球的阻力作用相同，小球到达斜槽底端时速度相等，所以不必要求斜槽轨道足够光滑，故C错误；应使小球的释放位置适当高点，让小球获得较大的初速度，运动轨迹尽量穿过整个坐标纸，从而减小实验误差，故D正确。

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4．某同学设计了一个测量平抛运动初速度的实验装置，如图所示，在水平桌面上固定一个斜面，让钢球从斜面上滚下，钢