第五章拋體運動3實驗：探究平拋運動的特點學習任務目標1．知道拋體運動、平拋運動的含義及特點。(物理觀念)2．知道常見的幾種獲取平拋運動軌跡的方法。(科學思維)3．用實驗和理論相結合的方法探究平拋運動的特點。(科學探究)問題式預習1．描繪平拋運動的軌跡。2．會分析平拋運動在水平方向和豎直方向的分運動。方案一：利用如圖甲所示的實驗裝置探究平拋運動的特點，用到哪些實驗器材？甲提示：小鋼球A和B、彈性金屬片、小錘等。方案二：利用如圖乙所示的實驗裝置探究平拋運動的特點，用到哪些實驗器材？乙提示：斜槽(帶小鋼球)、木板及豎直固定支架、白紙、復寫紙、傾斜擋板、圖釘、鉛垂線、鉛筆和刻度尺等。方案一：(1)按[實驗器材]圖甲所示安裝實驗裝置，小鋼球A、B位于相同高度處。(2)用小錘擊打彈性金屬片，觀察小鋼球A、B的運動軌跡，比較它們落地時間的先后。方案二：(1)按[實驗器材]圖乙所示安裝實驗裝置，使斜槽末端______。(2)以水平槽末端端口上__________位置為坐標原點O，過O點畫出豎直的y軸和水平的x軸。(3)讓小鋼球從斜槽上某一高度由______滾下，小鋼球落到擋板上，擠壓復寫紙，在白紙上留下印跡。(4)上下調節(jié)擋板，通過多次實驗，在白紙上記錄小鋼球所經過的多個位置。水平小球球心靜止(5)將白紙從木板上取下，從O點開始通過畫出的若干點描出一條____________，如圖所示。平滑的曲線1．在用斜槽軌道做“探究平拋運動的特點”的實驗中，可以通過描繪的物體平拋運動軌跡結合實驗結論求物體的平拋初速度。實驗簡要步驟如下：A．讓小球多次從________位置由靜止?jié)L下，記下小球運動途中經過的一系列位置任務型課堂同一B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和木板豎直，記下小球在斜槽末端時球心在木板上的投影點O和過O點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是___________________________________________C．測出曲線上某點的坐標x、y，用v0＝________算出該小球的平拋初速度，實驗中需要根據多個點求v0的值，然后求它們的平均值D．取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡請把上述步驟補充完整，實驗步驟的合理順序是________(填寫序號即可)。將小球放到斜槽末端任一位置，小球均不滾動

BADC

[特別提醒]1．實驗中必須調整斜槽末端水平(將小球放在斜槽末端水平部分，若小球靜止，則斜槽末端水平)。2．方木板必須處于豎直平面內，固定時要用鉛垂線檢查坐標紙豎線是否豎直。3．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。4．坐標原點不是槽口的端點，而是小球出槽口時球心在木板上的投影點。2．小明用如圖甲所示的裝置探究平拋運動的特點，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時，用小錘輕擊彈性金屬片使A水平飛出，同時B被松開。

甲乙丙(1)他觀察到的現象是：小球A、B_______(選填“同時”或“先后”)落地。(2)讓A、B恢復初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，小球A在空中運動的時間________(選填“變長”“不變”或“變短”)。(3)上述現象說明：平拋運動的豎直分運動是___________運動。(4)然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡，由于沒有記錄拋出點，如圖丙所示，數據處理時選擇a點為坐標原點(0，0)，結合實驗中鉛垂線方向確定坐標系，圖丙中小方格的邊長均為0.05m，取g＝10m/s2，則小球運動中水平分速度的大小為_____m/s，小球經過b點時的速度大小為_____m/s。同時不變自由落體1.52.5

3．某同學利用如圖甲所示的裝置做“研究平拋物體運動特點”的實驗。

甲(1)下列是實驗過程中的一些做法，其中合理的有________。A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平B．小球每次應從同一高度由靜止釋放C．必須保證斜槽軌道足夠光滑D．應使小球的釋放位置適當高點，使小球獲得較大的初速度，減小實驗誤差√√√

3解析：(1)安裝斜槽軌道時，使其末端保持水平，保證小球的初速度沿水平方向，故A正確；每次小球應從同一高度由靜止釋放，這樣才能使小球每次拋出時的速度大小相等，故B正確；每次從同一高度由靜止釋放小球，斜槽對小球的阻力作用相同，小球到達斜槽底端時速度相等，所以不必要求斜槽軌道足夠光滑，故C錯誤；應使小球的釋放位置適當高點，讓小球獲得較大的初速度，運動軌跡盡量穿過整個坐標紙，從而減小實驗誤差，故D正確。

4．某同學設計了一個測量平拋運動初速度的實驗裝置，如圖所示，在水平桌面上固定一個斜面，讓鋼球從斜面上滾下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運動，他把桌子搬到豎直墻壁附近，使做平拋運動的鋼球能打在附有白紙與復寫紙的墻壁上，在白紙上記錄鋼球的落點，改變桌子和墻壁間的距離，就可以得到多組數據。(1)為了完成實驗，除了題中和圖中所示的器材外，還需要的器材有________。(2)如果該同學第一次讓桌子緊靠墻壁，從斜面上某一位置由靜止釋放鋼球，在白紙上得到痕跡A，以后每次將桌子向后移動距離x＝10.00cm，重復剛才的操作，依次在白紙上留下痕跡B、C、D，測得B、C間距離

y2＝14.58cm，C、D間距離y3＝24.38cm，根據以上直接測量的物理量可得鋼球平拋的初速度v0＝________(用x、y2、y3、g表示)，鋼球初速度的值為_____m/s，若痕跡D剛好位于墻腳，桌子的高度為_____m。(取g＝10m/s2，結果均保留2位有效數字)刻度尺0.44

1.0(3)在第(2)問的實驗中，下列說法不正確的是________。A．墻壁必須是豎直的B．每次都應該從斜面上同一位置由靜止釋放鋼球C．實驗過程中，可以在桌面上向前或向后移動斜面D．鋼球經過桌面邊緣的位置的切線方向應該水平解析：(1)除了題中和題圖中所示的器材外還需要的器材有刻度尺，用來測量長度。√

5．某實驗小組的同學為了探究平拋運動，將塑料管的一端接在水龍頭上，另一端固定在水平桌面的邊緣，打開水龍頭，水沿水平方向噴出，如圖所示。已知水的密度為ρ，重力加速度為g。該小組的同學首先測出了塑料管的內徑d。(1)為了求出水噴出時的初速度，還應測量的物理量有______________________________(并寫出相對應的符號)，水噴出時的初速度表達式為________(用已知的物理量和測量的物理量所對應的符號表示)。(2)當水落地后，空中水的總質量為________(用已知的物理量和測量的物理量所對應的符號表示)。

水的射程x，管口離地的高度h

[特別提醒]1．判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線(1)原理：若平拋運動的軌跡是拋物線，則當以拋出點為坐標原點建立直角坐標系時，軌跡上各點的坐標具有y＝ax2的關系，且同一軌跡上a是一個特定的值。(2)驗證方法方法一：代入法用刻度尺測量幾個點的