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5.3 实验：研究平抛运动
新课标要求:
1、能描出平抛运动的轨迹，知道实验原理、步骤及注意事项，会判断平抛运动的轨迹 2、会计算平抛运动物体的初速度，能掌握描迹法、频闪照相法、对比法等探究实验
【考点分类】
考点1 研究平抛运动性质的方法
1、平抛运动性质的研究方法可用对比实验法、频闪照相法等进行。频闪照相是指每隔一段时间对同一物体进行一次照相，并将其位置呈现在同一张底片上的技术。它可以精确描述物体的运动情况。
（1）通过对同一时刻两小球位置的对比可知，在任一个相同时间内下落的位移是相等的，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
（2）测量相邻间的水平距离，结果发现任意两个相邻间的水平距离相等，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动
考点2 平抛运动轨迹的描绘
利用描迹法描绘平抛运动到轨迹
1、安装调平：将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平
2、建立坐标系：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）时球心所在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直向下的直线作为y轴，画出水平向右的x轴
3、确定球的位置：将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末
端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值，然后让小球由同一位置自由滚下，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
4、描点得轨迹：取下坐标纸，将坐标纸上记下得一系列点用平滑得曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹。
考点3 实验数据处理及误差分析
1、计算初速度：在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A,B,C,D,E,F,用刻度尺、三角板
1
测出它们的坐标（x,y），并记录在表格中，已知g值，利用公式ygt2和xv0t，求出小球做平
2
抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值
2、验证轨迹是抛物线：抛物线的数学表达式为yax2，将某点（如B点）的坐标（x,y）代入上式求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线 3、误差来源：
（1）安装斜槽时，其末端切线不水平，造成小球并非做平抛运动，测量的数据不准确
（2）建立直角坐标系时，误以为斜槽口末端端口位置为坐标原点（实际上应以末端端口上的小球球心在木板上的投影点为坐标原点） （3）量取轨迹上各点坐标时不准确
1
考点4 实验创新设计
在基本实验原理的基础上所设计的创新实验，在方法和操作上有较大的改进或创新，但所依据的仍是运动的分解及分运动的与合运动的等时性、独立性、且时间均由竖直方向上的位移数据经sgt2得出。
题型优化 学考通关测评
1、在做“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：器材、白纸、图钉、平板、斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有（ ） A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.测力计
2、为了探究平抛运动的规律，可让小球获得某一水平速度，从某高度处下落，为减小空气阻力对实验结果的影响，应选择的小球为（ ） A.实心小铁球 B.空心小铁球 C.实心小木球 D.以上三种球都可以
3、有关“研究平抛物体的运动”的实验中，小球在斜槽水平出口处的位置如图所示，则斜槽末端的切线的起点O，即坐标水平轴的原点应该是（ ） A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
4、用如图所示的装置做“研究平抛运动”实验时，下列操作正确的是（ ） A.用重垂线确定y轴方向
B.用目测判断斜槽末端切线是否水平 C.用重垂线判断斜槽末端切线是否水平 D.每次从轨道上不同位置释放小球
5、平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验说明（ ） A.做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 B.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 C.A,B项中所述都能说明 D.A,B项中所述都不能说明
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本文来源：https://www.wddqxz.cn/e99e49d185c24028915f804d2b160b4e777f8156.html
2022-12-25
