1、平拋運動實驗（全面）1實驗目的 （1）用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡 （2）從實驗軌跡求平拋物體的初速度2實驗原理 平拋物體的運動可以看作是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動。 使小球做平拋運動，利用描跡法描出小球運動軌跡，建立坐標系，測出軌跡曲線上某一點的坐標x和y，根據公式和，就可求得：，即為做平拋運動的初速度。3參考案例 （1）案例一：利用平拋運動實驗器（如同4-7-1所示）。 圖4-7-1 A、斜槽末端切線必須水平 B、每次從同一位置無初速釋放小球，以使小球每一次拋出后軌跡相同，每次描出的點在同一軌跡上 C、安裝實驗裝置時，要注意使軌道末端與圖板相靠近，并保持它們

2、的相對位置不變 D、要用重垂線把圖板校準到豎直方向，使小球運動靠近圖板，又不接觸圖板 E、坐標原點不是槽口末端點，應是球在槽口時，球心在圖板上的水平投影點O F、球的釋放高度要適當，使其軌跡不至于太平也不至于太豎直，以減小測量誤差 G、計算初速度時，應選離O點遠些的點（2）案例二： 利用水平噴出的細水柱顯示平拋運動的軌跡。 水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細水柱，它顯示了平拋運動的軌跡。（3） 案例三：利用數碼照相機或數碼攝像機更精細地探究平拋運動。(如圖4-7-2) 圖4-7-24、重點難點例析【考點一】平拋運動的實驗步驟及注意事項【例1】在“探究平拋運動的運動規律”的實驗中，可以描繪出小球

3、平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A讓小球多次從 位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置。B按圖安裝好器材，注意 ，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線。C取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡。完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上。上述實驗步驟的合理順序是 。 圖4-7-4Oxy 圖4-7-3【變式訓練】 如圖4-7-3所示是研究平拋運動的實驗裝置簡圖，圖4-7-4是實驗后白紙上的軌跡圖。說明圖4-7-4中的兩條坐標軸是如何作出的。說明判斷槽口的切線是否水平的方法。實驗過程中需要經多次釋放小球才能描繪出小球運動的軌跡，進行這一步驟時應注意什么？【考

4、點二】求平拋運動的初速度【例2】在“研究平拋物體的運動”的實驗中，某同學只在豎直板面上記下了重錘線y的方向，但忘記了平拋的初位置，在坐標紙上描出了一段曲線的軌跡，如圖4-7-5所示。現在曲線上取A、B兩點，量出它們到y軸的距離，AA=x1，BB=x2，以及AB的豎直距離h，用這些可以求出求得小球平拋時的初速度為多大？ 圖4-7-5AABByhx2x1變式訓練在研究平拋運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖4-7-6中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為v0 （用L、g表示），其值是 。（g取9.8m/s2） 圖4-7-6

5、abcd【平拋運動的案例分析】 【例3】如圖4-7-7所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規律的照片，圖中A、B、C為三個同時由同一點出發的小球。AA為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡； BB為B球以速度v被水平拋出后的運動軌跡；CC為C球自由下落的運動軌跡。通過分析上述三條軌跡可得出結論： 圖4-7-7AABCCB【變式訓練】如圖4-7-8所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開關S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落，改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發現位于同一高度的A、B兩個小球總是同時落地，該實驗現象說明了A球在離開軌道后（） BASH圖

6、4-7-8A水平方向的分運動是勻速直線運動 B水平方向的分運動是勻加速直線運動C豎直方向的分運動是自由落體運動 D豎直方向的分運動是勻速直線運動自我檢測1在“探究平拋物體運動的規律”的實驗中，小球做平拋運動的坐標原點位置應是（設小球半徑為r）（ ） A斜槽口末端O點 B斜槽口O點正上方r處 C槽口O點正前方r處 D小球位于槽末端時，球心在豎直木板上的水平投影點2在做“探究平拋運動在水平方向的運動規律”的實驗時，每次須將小球從軌道同一位置無初速釋放（如圖所示），其目的是使小球（） A.拋出后只受重力 B. 拋出后軌跡重合 C.拋出后初速度大小相等 D. 拋出時的速度方向水平3研究平拋物體的運動，

7、在安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是（）A.保證小球飛出時速度即不太大，也不太小 B。保證小球飛出時，初速度水平。C.保證小球在空中運動的時間每次都相等。 D.保證小球運動的軌道是一條拋物線4為了探究影響平拋運動水平射程的因素，某同學通過改變拋出點的高度及初速度的方法做了6次實驗，實驗數據記錄如下表：序號拋出點的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）10.2020.4020.2030.6030.4520.6040.4541.250.8020.860.8062.4以下探究方案符合控制變量法的是（）A. 若探究水平射程與高度的關系，可用表中序號為1、3、5的實驗

8、數據B. 若探究水平射程與高度的關系，可用表中序號為2、4、6的實驗數據C. 若探究水平射程與初速度的關系，可用表中序號為2、4、6的實驗數據D. 若探究水平射程與初速度的關系，可用表中序號為2、4、6的實驗數據5如圖所示，用頻閃相機拍攝“研究物體做平拋運動規律”的照片，圖中A、B、C為三個同時由同一點出發的小球AA為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡；BB為B球以速度v水平拋出后的運動軌跡；CC為C球自由下落的運動軌跡通過分析上述三條軌跡，可得出結論（） A. 平拋運動水平方向的分運動是自由落體運動B. 平拋運動豎直方向的分運動是勻速直線運動C. 平拋運動可分解為水平方向的自由落體運動和豎

9、直方向的勻速直線運動D. 平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動6、.某同學在做“研究平拋物體的運動”的實驗中忘了記下槽末端的位置O，如圖所示，A為物體運動一段時間后的位置，根據圖象求出物體做平拋運動的初速度為（g取10m/s2）（） A.10m/s B.10cm/s C.20m/s D.200cm/s7一個同學在做研究平拋運動實驗時，只在紙上記下y軸位置，并在坐標紙上描出如下圖所示曲線現在我們在曲線上取A、B兩點，用刻度尺分別量出它們到y軸的距離AA=x1，BB=x2，以及AB的豎直距離h，從而求出小球拋出時的初速度v0為（） A. B. C. D. 8圖4-7-9為

10、一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s2，那么： 圖4-7-9ABC （1）閃光頻率是 Hz （2）小球運動中水平分速度的大小是 m/s （3）小球經過B點時的速度是 m/s9 如圖所示，兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關，兩個小球同時開始運動離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，則： （1）B球進入水平軌道后將做_運動；改變A軌道的高度，多次重復上述實驗過程，總能觀察到A球正好

11、砸在B球上，由此現象可以得出的結論是：_ （2）若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為5cm，則可算出A鐵球剛達P點的速度為_m/s（g取10m/s2，結果保留兩位小數） 10如圖所示，為“研究平拋物體的運動”的實驗裝置 （1）實驗室提供了如下器材：小鋼球，固定有斜槽的木板，坐標紙，重錘線，鉛筆，秒表，圖釘 其中不必要的器材是_； （2）某同學在做實驗時，注意了如下事項： A將小鋼球輕輕放在斜槽末端時，小球能自動滾下； B小球每次應從斜槽的同一位置由靜止釋放 其中存在問題的是_（填寫選項前字母），應該如何調整：_ （3）正確操作后，該同學以斜

12、槽末端為坐標原點O建立坐標系，水平方向為z軸，豎直方向為y軸，在坐標系中描繪出小球的運動軌跡在軌跡上選取幾個不同的點，其中一個點的坐標為（x0，y0），則利用x0、y0和當地重力加速度g，計算小球做平拋運動初速度v0的表達式為v0=_ （4）為了減小由于測量帶來的誤差，該同學根據所測得的數據，以y為橫坐標（y為豎直方向位移），以x2為縱坐標（x為水平方向位移），在坐標紙上畫出相應的圖象，發現圖象為過原點的直線這位同學測出該直線的斜率為k，則利用k和當地重力加速度g，計算小球做平拋運動初速度v0的表達式為v0=_ 11某同學利用圖1所示裝置做“研究平拋運動”的實驗，根據實驗結果在坐標紙上描出了小

13、球水平拋出后的運動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標紙丟失了一部分，剩余部分如圖2所示圖2中水平方向與豎直方向每小格的長度L均為0.10m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點完成下列填空：（重力加速度g取9.8m/s2） （1）若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動，利用圖中讀取的數據求出小球從P1運動到P2所用的時間為_，小球拋出后的水平速度為_（均用L、g表示） （2）小球運動到P2時的速度為_ （用L、g表示），其值為_m/s12 如圖a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角，獲得不同的射程x，最后作出了如圖b所示

14、的xtan圖象，則： （1）由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0=_實驗中發現超過60后，小球將不會掉落在斜面上，則斜面的長度為_m（2）若最后得到的圖象如圖c所示，則可能的原因是（寫出一個）_課后習題： 1.在做“探究平拋物體的運動”實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡。為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認為正確選項前面的字母填在橫線上： 。（a）實驗所用的斜槽要盡量的光滑，以減小摩擦（b）通過調節使斜槽的末端保持水平（c）每次釋放小球的位置必須相同（d）每次必須由靜止釋放小球（e）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴格地等距

15、離下降（f）小球運動時不應與木板上的白紙相碰撞（g）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線（2） 某同學在記錄的白紙上畫出小球運動軌跡如圖所示，其中有一次實驗記錄位置C遠離他所描好的運動軌跡，分析造成這一結果的可能原因，寫出一種可能性 （3）實驗中測得A點的坐標為（9cm，5cm），根據這個數據求得小球的初速度為 m/s 2.在做“探究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是 A游標卡尺 B秒表 C坐標紙 D天平 E彈簧秤 F重垂線 3.某同學設計了一個研究平拋運動的實驗。實驗裝置示意圖如圖4-7-10所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地

16、開鑿出一組平行的插槽（圖4-7-10中、），槽間距離均為。把覆蓋復寫紙的白紙鋪貼在硬板B上。實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的一同位置由靜止釋放。每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內側平移距離。實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖4-7-11所示。 圖4-7-10圖4-7-11 （1）實驗前應對實驗裝置反復調節，直到_。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_。 （2）每次將B板向內側平移距離，是為了_ 。 （3）在圖4-7-11中繪出小球做平拋運動的軌跡。4.試根據平拋運動原理設計測量彈射器彈丸出射初速的實驗方法。提供實驗器材：彈射器（含彈丸，見圖4-7-

17、12）；鐵架臺（帶有夾具）；米尺。 4-7-12 （1）在安裝彈射器時應注意 。 （2）實驗中需要測量的量（并在示意圖中用字母標出） 。 （3）由于彈射器每次射出的彈丸初速不可能完全相等，在實驗中應采取的方法 是 。 （4）計算公式 。5一個同學做“探究平拋物體的運動”的實驗，只在紙上記下重錘線y方向，忘記在紙上記下斜槽末端位置，并只在坐標紙上描出如圖4-7-13所示的一段曲線。如何只用一把刻度尺算出這個物體的初速度？根據下面的提示，把方案的具體內容及初速度表達式表述出來。在曲線上取三點，測量出相應距離。 y圖4-7-13 6利用單擺探究小球平拋運動規律，設計方案如圖4-7-15（a）所示，在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線