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第八章 力学实验专题
第5节 探究平抛运动的规律
【学习目标】
1、能说出怎样用实验的方法描绘平抛运动的轨迹；
2、能分析物体在水平和竖直方向的运动特点；
3、能根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度。
【知识准备】
实验一：为了研究平抛物体的运动，可做右图的实验：
用小锤击打弹性金属片，使A球水平飞出，同时松开
B球，使其做自由落体运动。得到的频闪照片显示，两球
下落高度总是相同，说明 。
实验二：用描记法描绘平抛运动的轨迹：
1、实验器材：斜槽、小球、 、铁架台、白纸、
图钉、 、三角板、铅笔、 。
2、实验步骤：
（1）安装调平：装带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线 。
（2）建坐标系：用图钉将坐标纸固定于竖直木板
的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球
的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口
处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时 所
在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，沿 的方向画出过坐标原点的竖直线，作为y轴，过O点画出水平向右的x轴。
（3）确定位置：将小球从斜槽上 位置由 滑下，小球从轨道末端射出，把笔尖放在 位置上，然后让小球由 位置自由滚下，如果小球运动中碰到笔尖，就在坐标纸上用铅笔记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
（4）描绘轨迹：取下坐标纸，从O点开始作出一条 ，即得到小球平抛运动轨迹。
3、注意问题：
（1）为什么安装斜槽时，其末端切线必须水平？怎样调节斜槽末端切线水平？
（2）为什么每次实验小球都要从同一位置由静止滑下？
（3）槽口末端点是不是小球做平抛运动的起点O？
（4）斜槽轨道的摩擦对实验是否有影响？
4、平抛运动的基本公式：
（1）速度公式：
（2）位移公式：
5、匀变速直线运动的推论：做匀变速直线运动的物体在连续相等时间内的位移差Δx相等，且Δx＝ 。
【小试牛刀】
1、在描绘平抛运动轨迹的实验中，下列说法正确的有（ ）
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．每次必须由静止释放小球
D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
2、在“探究平抛运动的规律”的实验中，简要的实验步骤如下：
A．让小球多次从________位置由 滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B．安装器材，注意斜槽末端 ，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。
(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。
(2)上述实验步骤的合理顺序是 。
【我的收获】
【自我评价】
3、“研究抛物体的运动规律”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
（1）实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是（ ）
A. 天平 B. 秒表 C. 刻度尺
（2）在此实验中，小球与斜槽间有摩擦_____（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间_____（选填“相同”或“不同”）。
（3）如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（40cm，20cm），g取10m/s2，则小球平抛的初速度v0= m/s，若B点的横坐标为xB=60cm，则B点纵坐标为yB= m。
4、在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当取g=10m/s2时，
（1）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是
A. 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 斜槽轨道末端必须水平
D. 本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
（2）小球平抛的初速度为 m/s。
（3）小球经过B点时的速度为 m/s。
（4）小球抛出点的位置坐标（ cm， cm）。
【巩固练习】
1、在“探究平抛运动的规律”的实验中：
(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是________________________________________________________________________。
(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用____________________来确定的．
(3)验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是：从O点开始，在水平方向从起点处取两段连续相等的位移，再作平行于y轴的直线交于曲线两点，则两段y轴方向上的位移大小之比为 。
(4)某同学建立的直角坐标系如图9所示．假设他在安装实验
装置和进行其他操作时都准确无误，只有一处失误，即是
。
(5)该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为(x，y)．则初速度的测量值为________，真实值为______________。
2、在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”的实验时让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描出运动轨迹，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可以不同
C．每次必须由静止释放小球
D．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(2)图5中A、B、C、D为某同学描绘的平抛运动轨迹上的几个点，已知方格边长为L。则小球的初速度v0＝________，B点的速度大小vB＝__________.(重力加速度为g)。
【我的收获

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