《人教版（2019）高中物理必修第二册》5.3实验：探究平抛运动的特点（知识小站+例题精析+课堂练兵） 讲义

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高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测
第五章 抛体运动
5.3 实验：探究平抛运动的特点
知识点 1.抛体运动
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之下，物体只受重
力作用，这时的运动叫作抛体运动。
2.平抛运动：初速度是沿水平方向的抛体运动。
知识点 2：探究平抛运动的特点
1.实验目的：
① 探究做平抛运动的物体在水平方向和竖直方向的运动规律。
② 探究物体做平抛运动的轨迹。
2.探究平抛运动竖直分运动的特点
① 实验条件：给出两个球 A和B在同一位置，同一时刻，A球做平抛运动，B球做自
由落体运动。
② 实验现象：A球的运动轨迹是曲线，B球的运动轨迹是直线；A球与 B球几乎同时
落地。改变小球距离地面的高度，重复实验。
③ 实验结论：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
3.探究平抛运动水平方向分运动的特点：
① 实验过程：两个小球做初速度相同的平抛运动，分别用描迹法描出小球的运动轨迹。
② 实验结论：平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。
4.实验注意事项：
① 斜槽末端的切线方向必须水平；
1
② 木板平面竖直并且平行于小球的运动轨道平面，同时使小球的运动轨道平面靠近木
板但不接触；
③ 坐标原点不在斜槽的末端，应在槽口上方小球的球心处。
④ 小球应从同一位置无初速度自由释放，以保证小球每次做平抛运动的初速度相同，
从而是轨迹相同。
例1.某同学在“探究平抛运动规律”的实验中，采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平
抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为 9.80cm，则根据图像可求得拍摄时每隔________s 曝光
一次，该小球的平抛初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置 3时的竖直分速度大小为___
_____m/s(g 取9.80m/s2)。
【解析】在竖直方向上，根据
Δy=L=g T 2
，解得：
T=
√
L
g
=
√
9.80 ×10−2
9.80
s=0.1s
，
平抛运动的初速度为：
v0=2L
T
=2×9.80 ×10−2
0.1
m/s=1.96 m/s
，
位置 3竖直分速度为：
vy3=5L
2T
=5×9.80×10−2
2×0.1
m/s=2.45 m/s
。
例2.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球 A、B处于同一高度时，
用小锤轻击弹性金属片，使 A球水平飞出，同时 B球被松开．
①他观察到的现象是：小球 A、B________（填“同时”或“不同时”）落地；
②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将________（填
“变长”、“不变”或“变短”）；
【解析】解：①小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时 B球做自由落体运动．通过实验可以
观察到它们同时落地；②用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受
2
影响，因此运动时间仍不变；③上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平
抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
故答案为：①相同；②不变；③初速度，自由落体．
1.在“探究平抛运动的特点”的实验中，用如图所示装置描绘轨迹。实验前，将斜槽 M的末端调节
水平，再将一张白纸和复写纸固定在背板上。N是可上下调节的一个水平放置的挡板，挡板与背板
之间成“V”夹角。钢球飞出后落到 N上，就会挤压复写纸留下痕迹。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。关于实验过程，下列说法正确的是（ ）
A.钢球可以从斜槽上不同位置由静止释放
B.重垂线只是用来检验背板是否竖直
C.白纸固定在复写纸的外面
D.在描出的轨迹上，从抛出点开始依次取竖直方向比值为1 3 5∶ ∶ 的三段位移，则对应水平
方向的三段位移之比接近 1 1 1∶ ∶
2.为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次
实验，实验数据记录如下表：
序
号
抛出点的高度/m
水平初速度/（m·s－
1）
水平射程/m
10．20 20．40
20．20 30．60
3
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