2025年高一物理寒假衔接讲练 (人教版)第04讲 实验：探究平抛运动的特点（教师版）.docxVIP

第04讲实验：探究平抛运动的特点

模块一思维导图串知识

模块二基础知识全梳理（吃透教材）

模块三核心考点精准练（2大考点）

模块四小试牛刀过关测

1.知道平抛运动的定义及其受力特点.

2.掌握探究平抛运动的实验思路及方法.

3.根据实验结论，理解平抛运动的特点.

知识点1抛体运动与平抛运动

1．抛体运动

以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动；抛体运动开始时的速度叫作初速度.

2.平抛运动

平抛运动:如果初速度是沿水平方向的,这样的抛体运动就叫作平抛运动。

(1)条件:①初速度沿水平方向;②只受重力作用。

(2)性质:平抛运动是曲线运动,所受合力(重力)恒定,故平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。

3．抛体运动的分类及运动特点

初速度与重力夹角θ

运动名称

加速度

运动特点

抛体运动

θ=180°

上抛运动

方向竖直向下g

匀变速直线运动

90°θ180°

斜上抛运动

匀变速曲线运动

θ=90°

平抛运动

知识点2探究平抛运动的特点

1．实验思路

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,因此我们可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动,分别研究这两个方向的分运动特点,就能清楚平抛运动的规律。

2．实验方案

方案一：频闪照相的方法

(1)通过频闪照相或录制视频获得小球做平抛运动时不同时刻的位置,以抛出点为原点,建立直角坐标系;

(2)以小球做平抛运动的频闪照片为例,测量出每个(或每隔2个小球取1个)小球的球心对应的x坐标和y坐标,并记录;

(3)分析数据得出结论

①水平分运动:在误差允许的范围内,由于x1=x2-x1=x3-x2,即在连续相等时间内通过的水平位移相等,可判断平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。

②竖直分运动:在误差允许的范围内,由于Δy=(y2-y1)-y1=(y3-y2)-(y2-y1)=恒量,即在连续相等时间内竖直位移之差是恒量,可判断平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。

(2)方案二：运用运动的合成与分解的方法，分别研究两个方向上物体的运动规律.

步骤Ⅰ.先研究竖直方向上的运动规律.

①实验方法

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，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动.观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后.

分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象.

②实验现象：两个小球落地时只有一个声音，表明两个小球同时落地.

③实验结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.

步骤Ⅱ.再分析水平方向上的运动规律.

①实验思路

如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点.

②获取轨迹

在如图所示的装置中，斜槽M末端水平.钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动.在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上.实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上.钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹

③处理方法

根据步骤Ⅰ得出的平抛运动在竖直方向是自由落体运动，可得从抛出点开始，连续相等时间内的竖直位移之比为1：3：5：7：……，根据此比例式即可找到一系列“相等的时间间隔”.

测量相等的时间间隔内水平运动的位移，若位移相同，则说明水平方向的分运动为匀速直线运动.

④实验结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

实验结论

平抛运动的特点：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，在水平方向上的分运动是匀速直线运动.

考点一探究平抛运动的特点

1．（23-24高一下·安徽马鞍山·期末）在做“探究平抛运动的规律”的实验时，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。

(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不正确的是_______。

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相同

C．小球运动时不应与木板上的白纸接触

D．每次小球不必由静止释放

(2)某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中，忘了记下小球做平抛运动的起点位置，A为小球运动一段时间后的位置。如图所示，以A为原点建立坐标系，B、C点的位置坐标如图，y轴方向竖直向下，重力加速度g取。则小球从B点运动到C点的时间为s，小球做平抛运动的初速度为m/s。

【答案】(1)D

(2)0.12

【详解】