資源簡介

(共19張PPT)
第四章 曲線運動
2025年高考物理一輪基礎知識復習
教材實驗5 探究平拋運動的特點
1.實驗目的
（1）用實驗的方法描繪出平拋運動的軌跡.
（2）用平拋運動的軌跡求解平拋物體的初速度.
2.實驗原理
使小球做平拋運動,利用描跡法描繪小球的運動軌跡,建立坐標系,測出軌跡曲線上某
一點的坐標 和 ,由公式 和 ,可得 .
3.器材與裝置
（1）人教版實驗裝置
（2）其他版教材實驗裝置
4.實驗步驟
（1）安裝、調整斜槽
將斜槽固定在實驗桌上，使其末端伸出桌面，斜槽末端的 __________，如圖所示.
切線水平
（2）調整木板并確定坐標原點
用圖釘將坐標紙固定在木板的左上角，把木板調整到豎直位置，使板面與小鋼球運
動軌跡所在的平面平行且靠近.
把小鋼球放在槽口（斜槽末端）處，用鉛筆記下小鋼球在槽口時球心在坐標紙上的
水平投影點 ， 點即坐標原點.利用 ________畫出過坐標原點的豎直線作為
軸，在水平方向建立 軸.
重垂線
（3）描點
使小鋼球從斜槽上某一位置由靜止滾下，小鋼球從斜槽末端飛出，先用眼睛粗略確
定做平拋運動的小鋼球在某一 值處的 值，然后讓小鋼球從斜槽上 ______位置
由靜止滾下，移動筆尖在坐標紙上的位置，當小球恰好與筆尖正碰時，用鉛筆在坐
標紙上描出代表小鋼球通過位置的點.重復幾次實驗，在坐標紙上描出一系列代表小
鋼球通過位置的點.
（4）描繪出平拋運動的軌跡
取下坐標紙，將坐標紙上記下的一系列點用 __________連接起來，即可得到小鋼
球做平拋運動的軌跡.
同一
平滑曲線
5.數據處理
（1）判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線
如圖所示，在 軸上作出等距離的幾個點 、 、 、 ，把線段 的長度記為 ，則 ， ，由 、 、 、 向下作垂線，與軌跡交點分別記為 、 、 、 ，若軌跡是一條拋物線，則各點的 坐標和 坐標之間應該滿足關系式 （ 是待定常量），
用刻度尺測量某點的 、 兩個坐標值代入 求出 ，再測量其他幾個點的
、 坐標值，代入 ，若在誤差范圍內都滿足這個關系式，則這條曲線是拋
物線的一部分．
（2）計算平拋物體的初速度
情境1：若原點 為拋出點，利用公式 和 即可求出多個初速度 ，最后求出初速度的平均值，這就是做平拋運動的物體的初速度．
情境2：若原點 不是拋出點
①在軌跡曲線上取三點 、 、 ，使 ，如圖所示． 到 與 到
的時間相等，設為 .②用刻度尺分別測出 、 、 ，則有 ，
.
③ ，且 ，由以上兩式得 .
6.注意事項
（1）應保持斜槽末端的切線水平，釘有坐標紙的木板豎直，并使小鋼球的運動靠近坐標紙但不接觸．
（2）小鋼球每次必須從斜槽上 __________________滾下，在斜槽上釋放小鋼球
的高度應適當，使小鋼球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右
下角間分布，從而減小測量誤差．
（3）坐標原點（小鋼球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，應是小鋼球在槽口時球心在坐標紙上的水平投影點.
同一位置無初速度
某實驗小組為探究平拋運動的特點設計了如下實驗方案。
【實驗原理】
圖甲
（1）平拋運動的軌跡是曲線，該小組計劃把復雜的曲線運動分解為兩個相對簡單的直線運動，
分別研究物體在豎直方向和水平方向的運動特點。甲同學設計了如圖甲所示的實驗裝置，用小錘
擊打彈性金屬片，球沿水平方向拋出，同時 球由靜止開始自由下落，可觀察到兩小球幾乎同
時落地；改變兩小球距地面的高度和擊打的力度，多次實驗，都能觀察到兩小球幾乎同時落地。
根據實驗，____（選填“能”或“不能”）判斷出 球在豎直方向做自由落體運動；______（選填“能”
或“不能”）判斷出 球在水平方向做勻速直線運動。
能
不能
【實驗步驟】
（2）為進一步探究小球平拋運動的特點，乙同學設計了圖乙所示的實驗方案，將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在
豎直的硬板上。鋼球沿軌道滑下后從點飛出，落在擋板 上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上
時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。多次移動擋板，重新釋放鋼球，重復以上實驗步驟，白紙上將留下
一系列痕跡點。
圖乙
【注意事項】
（3）為了準確地描繪出平拋運動的軌跡，下列要求合理的是_____。
AC
A.小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放 B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平 D.本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表
【解題思路】小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放，滑到斜槽末端時的速率一定，才能保證平拋初速度不變，描出的是同一軌跡，故A正確；斜槽軌道不必光滑，故B錯誤；斜槽末端水平，才能保證小球做平拋運動，故C正確；本實驗不需要秒表，故D錯誤。
【數據處理】
（4）為定量研究,建立以水平方向為軸、豎直方向為 軸的坐標系。
.取平拋運動的起始點為坐標原點,將鋼球靜置于 點,鋼球的______（選填
“最上端”“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點;在確定 軸時
______（選填“需要”或者“不需要”） 軸與重錘線平行。
.若遺漏記錄平拋軌跡的起始點,也可按下述方法處理數據:如圖丙所示,在軌
跡上取、、三點,和的水平間距相等且均為,測得和 的豎直
間距分別是和,則______ （選填“大于”“等于”或者“小于”）。可求得
鋼球平拋的初速度大小為_ _______（已知當地重力加速度為 ,結果用上述
字母表示）。
球心
需要
大于
【解題思路】.因為鋼球做平拋運動的軌跡是其球心的軌跡，故將鋼球靜置于 點，鋼球的球心對應白紙上的位置
即為坐標原點（平拋運動的起始點）；在確定軸時需要軸與重錘線平行。 .由于平拋的豎直分運動是自由落體，
故相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比為 ，故兩相鄰相等時間內豎直方向上的位移之比越來越大，
因此大于；由，，聯立得 。
【實驗拓展與創新】
（5）放學途中，有同學看見園林工人正在用手拿著噴水管為草地澆水。他觀察發現，水沿水平方向噴出，出水口
的橫截面是圓形。他想利用所學的平拋知識估測水的流量 （單位時間內流過出水口的水的體積）。已知當地的重
力加速度為，請寫出他還需要測量哪些物理量，并推導出流量 的計算公式（所需字母自行設定）。
【答案】見解析
【解題思路】根據題意，出水口水的流量為，又，由平拋運動規律得， ，整理
得，由此可知，需要測量的物理量為出水口的直徑，出水口到落地點的水平距離和豎直高度 。
謝謝

展開更多......

收起↑