1、第五章 曲线运动第 3 节 实验：研究平抛运动栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实一、实验目的1用实验的方法描出平抛物体的运动轨迹2判断平抛运动的轨迹是否为抛物线3根据平抛运动的轨迹求其初速度栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实二、实验原理1用描迹法逐点画出小球平抛运动的轨迹2建立坐标系，如果轨迹上各点的 y 坐标与 x 坐标间的关系具有 yax2的形式(a 是一个常量)，则轨迹是一条抛物线3测出轨迹上某点的坐标 x、y，据 xv0t，y12gt2 得初速度 v0 xg2y三、实验器材斜槽、坐标纸、图钉、方木板、小球、刻度
2、尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实四、实验步骤1安装调整斜槽将坐标纸用图钉钉在竖直的木板的左上角，如图所示，用平衡法调整斜槽末端水平，直到将小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直轨道上的任意位置静止即可栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实2调整木板，确定坐标原点用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球运动轨迹所在平面平行靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点 O，用铅笔在纸上把这个点记下来，O 点即为坐标原点，再利用重垂线画出
3、通过 O 点的竖直线栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实3确定球的位置使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹，然后使小球从同一位置无初速度滚下，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用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实4建坐标系，描绘轨迹取下坐标纸，以过 O 点的竖直线作为 y 轴，过 O 点的水平线作为x 轴，最后将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栏目导引第五章 曲线运动基
4、础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实五、数据处理1判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示，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 OA22l，OA33l，由 A1、A2、A3、向下作垂线，与其轨迹交点分别记为 M1、M2、M3、，若轨迹是一条抛物线，则各点的 y 坐标和 x 坐标之间应该具有 yax2 的关系(a 是待定常量)，用刻度尺测量某点的 x、y 两个坐标值代入 yax2求出 a再测量其他几个点的 x、y 坐标值，代入 yax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例
5、解读随堂检测巩固落实2计算平抛物体的初速度(1)已知轨迹和抛出点以抛出点为坐标原点，水平方向为 x 轴，竖直向下为 y 轴，建立平面直角坐标系在轨迹曲线上任取 A、B、C、D、E、F 六个不同点用刻度尺分别测出它们的坐标 x 和 y根据坐标值，代入公式 v0 xtxg2y，分别计算小球的初速度v0，并计算其平均值栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(2)已知轨迹和竖直轴或水平轴，不知抛出点在轨迹曲线上取三点 A、B、C，使 xABxBCx，如图所示用刻度尺分别测出 yA、yB、yC，则有 yAByByA，yBCyCyB栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理
6、热点实验典例解读随堂检测巩固落实根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则物体从 A 运动到 B 和从 B 运动到 C 的时间相等，设为 T；竖直方向由匀变速直线运动推论有：yBCyABgT2，且 v0Tx由以上两式得：v0 xgyBCyAB栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实六、误差分析1安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动2建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确3小球每次自由滚下时起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差4确定小球运动的位置时不准确，会导致误差5量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差栏目导引
7、第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实七、注意事项1实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向)2方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重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滚下栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实4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5小球开始滚下的位置高度要适中，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6在轨迹上选取离坐标原点 O 点较远的一些点来计算初速度栏目导引
8、第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实 实验原理和数据处理(2019温州期中)图甲是“研究平抛运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹(1)以下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每次小球释放的初始位置可以任意选择c每次小球应从同一高度由静止释放d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点 O 为坐标原点，测量它们的水平坐标 x 和竖直坐标 y，图乙中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物
9、线的是_栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(3)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O 为平抛的起点，在轨迹上任取三点 A、B、C，测得 A、B 两点竖直坐标 y1 为50 cm、y2为 450 cm，A、B 两点水平间距 x 为 400 cm则平抛小球的初速度 v0为_m/s，若 C点的竖直坐标 y3 为 600 cm，则小球在 C 点的速度 vC 为_m/s(结果保留两位有效数字，g 取 10 m/s2)栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实思路点拨(1)明确实验条件和平抛运动轨迹特点，平抛运动初速度要水平，
10、运动轨迹是平滑的曲线；(2)写出 yx2的函数关系式即可判断；(3)应用平抛运动在竖直方向做自由落体运动求出时间，再根据水平方向做匀速直线运动求出初速度，再求出小球在 C 点对应的竖直分速度，运用速度的合成即可求解合速度栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实解析(1)要保证小球从斜槽末端水平抛出，则斜槽末端必须水平；要保证小球每次抛出的速度都相同，则小球必须从同一高度由静止释放，故选项 a、c 符合要求，选项 b 错误平抛运动的轨迹应为平滑曲线，故选项 d 错误栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(2)由平抛运动规律可得，竖
11、直方向：y12gt2，水平方向：xv0t，则 y12 gv20 x2，即 yx2，故选项 c 正确(3)根据图线数据，利用运动规律分析由平抛运动可得 y112gt21，y212gt22解得 t10.1 s，t20.3 s，故初速度 v0 xt2t12.0 m/sC 点在竖直方向的分速度 v2y2gy3则 C 点的速度 vC v20v2y4.0 m/s.答案(1)ac(2)c(3)2.0 4.0栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实 平抛运动的初速度和抛出点的求解(2019舟山月考)一个同学在“研究平抛物体的运动”实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲
12、线上取水平距离 x 相等的三点 A、B、C，量得 x02 m又量出它们之间的竖直距离分别为 h101 m，h202 m，利用这些数据，可求得：(g 取 10 m/s2)栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(1)物体抛出时的初速度为_ m/s；(2)物体经过 B 点时竖直分速度为_ m/s；(3)抛出点在 A 点上方的高度为_m 处解析(1)在竖直方向上，由 ygT2得h2h1gT2，解得时间间隔 T0.1 s在水平方向上，由 xv0T解得初速度 v02 m/s.栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(2)B 点是 A 到 C
13、 过程中时间的中点，则竖直方向上 AC 段的平均速度即为 B 点的竖直分速度，有vByvACyh1h22T0.10.220.1m/s1.5 m/s.(3)法一：设抛出点与 B 点的竖直高度为 H，则 Hv2By2g 1.52210 m0.112 5 m故抛出点到 A 点的竖直高度HAHh10.012 5 m.栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实法二：由 vygt 知 vBygtB则物体由抛出点运动到 B 点所用的时间tB1.510 s0.15 s则物体由抛出点运动到 A 点所用的时间tAtBT0.05 s可得抛出点在 A 点上方的高度 hA12gt2A0.0
14、12 5 m.答案(1)2(2)1.5(3)0.012 5栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(1)由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，所以有关自由落体运动的几个推论在实验数据处理中可以使用(2)题给的 A 点不是抛出点时，用 ygT2处理竖直方向的问题较为简单栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实 实验改进与创新(2019衢州期中)某同学设计了一个探究平抛运动的规律的实验，实验装置示意图如图所示A 是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中 P0P0、P1P1、)，槽间距离均为 d把覆盖复写纸的白纸铺贴在
15、硬板 B 上实验时依次将B 板插入 A 板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放每打完一点后，把 B 板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离 d实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(1)实验前应对实验装置反复调节，直到_每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_(2)每次将 B 板向内侧平移距离 d，是为了_(3)在图中绘出小球做平抛运动的轨迹栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实解析 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动实验前应对实验装置反复调
16、节，直到斜槽末端水平、A 板水平且其上插槽与斜槽中心轴线垂直、B 板竖直；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球每次水平抛出的初速度相同；每次将 B 板向内侧平移距离 d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实答案(1)斜槽末端水平、A 板水平且其上插槽与斜槽中心轴线垂直、B 板竖直 保持小球每次平抛时初速度相同(2)保持相邻痕迹点的水平距离大小相同(合理即可)(3)如图所示栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实(1)本实验中，把小球的平抛运动的轨迹由纸面内转换到垂直纸面的平面内(2)B 板每向右平移距离 d，同时向纸面内侧平移距离 d，使转换具有等效性栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实栏目导引第五章 曲线运动基础储备明确原理热点实验典例解读随堂检测巩固落实本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
