第5.3节实验：探究平抛运动的特点
学习目标
1.知道抛体运动、平抛运动的概念。会用运动分解的方法研究平抛运动。
2.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，并描绘出平抛运动的轨迹。
3.通过探究平抛运动的特点的实验，获取探究中处理数据的方法。
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)初速度沿方向。
(2)只受作用。
二、实验思路
1.基本思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的运动。
2.平抛运动的分解方法
由于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，可
尝试将平抛运动分解为方向的分运动和方向的分运动。
三、进行实验
方案一频闪照相法
1.对频闪照片的分析
(1)如图甲所示是一个小球做平抛运动时的频闪照片。选第一个小球球心为原点
建立坐标系，可每3个小球(不计初始位置的球)取1个小球测量相对应的横坐标
和纵坐标，如图乙所示。
(2)根据频闪照相的特点可知，若频闪周期为T，则每相邻两球的时间间隔相等，
都是T，即图中OA、AB、BC对应的时间间隔就是。
(3)将所测的数据填入表格，分析小球水平方向分运动和竖直方向分运动的特点。
0y1
2.数据
OABC
处理
(1)
横坐标0x1x2x3
水平方向：数据满足x－0＝x－x＝x－x＝…，则说明小球在水平方向做运
12132
动。
(2)竖直方向：根据坐标计算每一段时间间隔内的位移，然后计算出相邻相等时
间内的位移差，若相等，则说明小球在竖直方向上做匀加速直线运动，由于竖直
方向小球只受重力作用，加速度为g。如果O点是平抛运动轨迹的初始点，则竖
直方向初速度为0，小球在竖直方向做运动。
方案二分步研究水平和竖直两个方向的分运动规律
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)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
运动；同时B球被释放，自由下落，做运动。观察两球的运动轨迹，
比较它们落地时间的先后。
(2)分别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，多次
重复这个实验，记录实验现象。
(3)结论：发现两球仍落地，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)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端，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为水平放置的可上下调节的倾斜挡板。
(2)钢球在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
板平行。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)上下调节挡板N，通过多次实验，每次使钢球从斜槽上(选填“同一”或
“不同”)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白纸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)取下坐标纸，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