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探究平拋運動的特點
展望未來
懷揣夢想
拼搏 / 奮斗 / 挑戰 / 超越
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教材原型實驗
01
創新實驗方案
02
教材原型實驗
01
PART
新夢想 新征程 新希望
2025
1．實驗原理
(1)在同一高度將A球水平拋出的同時由靜止釋放B球，兩球同時落地，說明平拋運動的豎直分運動為自由落體運動。
(2)用描跡法畫出小球平拋運動的軌跡，以拋出點為坐標原點建立直角坐標系，在軌跡上選取A、B、C、D四點，滿足yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16，則有TOA＝TAB＝TBC＝TCD，由xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4可知平拋運動水平分運動為勻速運動。
知識點　實驗的基礎知識
夯基·必備基礎知識
3．實驗步驟及數據分析
(1)探究平拋運動豎直分運動的特點
①按圖甲所示將儀器安裝好，調節A、B兩球等高，且平拋平臺水平。
②用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運動；同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運動。觀察兩球的運動軌跡，比較它們落地時間的先后。
③分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復這個實驗，記錄實驗現象。
④根據實驗現象得出平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動。
知識點　實驗的基礎知識
夯基·必備基礎知識
(2)探究平拋運動水平分運動的特點
①按如圖乙所示安裝好實驗裝置，將一張白紙和復寫紙固定在裝置的背板上，調節斜槽M末端水平。
②讓鋼球在斜槽中從某一高度由靜止滾下，落在水平放置的可上下調節的傾斜擋板N上，就會擠壓復寫紙，在白紙上留下印跡。上下調節擋板N，通過多次實驗，在白紙上記錄鋼球所經過的多個位置。最后，用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運動的軌跡。
知識點　實驗的基礎知識
夯基·必備基礎知識
③把小球平拋運動的拋出點印記在白紙上，取下白紙，以拋出點O為坐標原點，以水平方向為x軸，豎直向下為y軸建立直角坐標系，在小球平拋運動軌跡上選取A、B、C、D四點，使yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16；測出A、B、C、D四點的x坐標值，若xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4，即可知平拋運動的水平分運動為勻速運動。
知識點　實驗的基礎知識
夯基·必備基礎知識
4．誤差分析
(1)斜槽末端沒有調至水平，小球離開斜槽后不做平拋運動。
(2)確定小球運動的位置時不準確。
(3)量取軌跡上各點坐標時不準確。
知識點　實驗的基礎知識
夯基·必備基礎知識
5．注意事項
(1)實驗中必須使斜槽末端的切線水平(檢驗是否水平的方法是：將小球放在斜槽末端水平部分，看其是否能靜止)。
(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滾下。
(4)坐標原點不是槽口的端點，應是小球出槽口時球心在木板上的投影點。
(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜。
知識點　實驗的基礎知識
夯基·必備基礎知識
考向1 實驗原理與操作
提升·必備題型歸納
1．為了探究平拋運動的特點，某同學進行了如下實驗。
(1)該同學先用圖甲所示的器材進行實驗。他用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向飛出，同時B球被釋放，做自由落體運動。改變小球距地面的高度和擊打小球的力度，多次重復實驗，均可以觀察到A、B兩球同時落地。關于本實驗，下列說法正確的是______（選填選項前的字母）。
A．可以驗證平拋運動在水平方向上是勻速直線運動
B．可以驗證平拋運動在豎直方向上是自由落體運動
C．可以同時驗證平拋運動在兩個方向上的運動規律
考向1 實驗原理與操作
提升·必備題型歸納
(2)為了在圖甲實驗結論的基礎上進一步研究平拋運動水平分運動的特點，該同學用圖乙所示裝置繼續進行實驗。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球會在白紙上擠壓出一個印跡。移動擋板，重復上述操作，白紙上將留下一系列印跡。為了能較準確地描繪運動軌跡，下列說法正確的是______（選填選項前的字母）。
A．每次釋放鋼球的位置應相同
B．斜槽軌道必須光滑
C．記錄鋼球位置用的擋板MN每次必須等距離下降
考向1 實驗原理與操作
提升·必備題型歸納
(3)在正確操作的情況下，如圖丙所示，該同學以小球拋出點為坐標原點O，建立水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系，描繪出小球做平拋運動的軌跡OP。該同學在曲線OP上取三個點A、B、C，讓它們在y方向上到O點的距離之比為，再測量三個點在x方向上到O點的距離、、，若小球在水平方向上是勻速直線運動，則 。
考向1 實驗原理與操作
提升·必備題型歸納
【答案】(1)B(2)A(3)
【詳解】（1）觀察到A、B兩球同時落地，說明兩球在豎直方向上的運動完全相同，即可以說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，無法說明水平方向的運動規律。故選B。
（2）A．每次從同一高度靜止釋放，是為了保證從斜槽末端飛出的速度大小相等，故A正確；
B．斜槽軌道不需要光滑，只要保證每次飛出的速度相同即可，故B錯誤；
C．實驗中只需要多記錄幾個小球的位置，作出軌跡，并不需要每次必須等距離的下降擋板，記錄小球位置，故C錯誤。故選A。
（3）由于則可知相鄰計數點之間的時間間隔相等，若小球在水平方向上是勻速直線運動，則
考向2 數據處理與誤差分析
提升·必備題型歸納
2．為了探究平拋運動的規律，某同學用如左圖所示的實驗裝置進行實驗。
(1)在該實驗的操作中，下列說法正確的是________。
A．斜槽軌道末端切線必須水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．將紙上確定的點用折線依次連接
D．小球每次都從斜槽上同一高度由靜止釋放
考向2 數據處理與誤差分析
提升·必備題型歸納
(2)該同學不小心將記錄實驗的坐標紙弄破損，導致平拋運動的初始位置缺失，他選取軌跡中任意一點O為坐標原點，建立xOy坐標系（x軸沿水平向右為正方向、y軸沿豎直向下為正方向），如右圖所示。在軌跡中選取A、B兩點，坐標紙中每個小方格的邊長為L，重力加速度為g，由此可知：小球從O點運動到A點所用時間與從A點運動到B點所用時間的大小關系為： （選填“>”“<”或“=”）；小球平拋運動的初速度 小球平拋運動的初始位置坐標為（ ）。
考向2 數據處理與誤差分析
提升·必備題型歸納
【答案】(1)AD (2) = -4L，-L
【詳解】（1）A．為了保證小球做平拋運動，斜槽軌道末端切線必須水平。故A正確；
BD．實驗時只需保證每次小球從同一位置靜止釋放，平拋運動的初速度相同即可，斜槽軌道沒有必要光滑。故B錯誤；D正確。
C．將紙上確定的點用平滑的曲線依次連接。故C錯誤。故選AD。
（2）[1]小球從O到A的水平位移和A到B的水平位移相等，則運動的時間相等，即t1=t2
[2]在豎直方向上，根據得則初速度
[3]A點的豎直分速度則拋出點到A的時間拋出點到A的水平位移拋出點的橫坐標x=4L-8L=-4L拋出點到A的豎直位移拋出點的縱坐標y=3L-4L=-L則拋出點的坐標（-4L，-L）。
創新實驗方案
PART
新夢想 新征程 新希望
2025
提升·必備題型歸納
考向1 實驗原理的改進
3．某班在“研究平拋運動”實驗中分成三組分別按下圖三種方案研究：如圖甲讓球落在水平槽MN上被卡住，通過豎直板上的復寫紙在白紙上留下球心在豎直板上的投影，改變MN的高度，得到同一平拋軌跡中各點；如圖乙讓球落在水平地面上通過復寫紙在白紙上留下印記，多做幾次實驗由平均落點的位置求同一平拋的初速度；如圖丙讓球撞在豎直板上留下印記，改變豎直平板離軌道末端的距離得到不同點。
提升·必備題型歸納
考向1 實驗原理的改進
(1)若球的半徑為r，三種實驗方案中，測量水平位移和豎直位移時，關于平拋的起始點的選取，下列說法正確的是___。
A．都取斜槽末端點上方r處
B．圖甲、乙都取斜槽末端點，圖丙取斜槽末端點上方r處
C．圖甲取斜槽末端點上方r處，圖乙取斜槽末端點，圖丙取斜槽末端點右方r處的正上方r處
提升·必備題型歸納
考向1 實驗原理的改進
(2)在此實驗中，下列說法正確的是
A．斜槽軌道必須光滑，末端要水平，每次從同一高度由靜止釋放
B．圖乙要用鉛垂線記下斜槽末端在紙面上的投影，否則無法算出初速度
C．圖甲MN每次下降相同的高度，可記錄相等時間內位移
D．圖丙白紙上的點組成圖線為拋物線
提升·必備題型歸納
考向1 實驗原理的改進
(3)圖丙中豎直板每次向右位移cm，白紙上留下A、B與C點的高度差分別為cm，cm，重力加速度m/s2，則球的初速度大小為 m/s。
提升·必備題型歸納
考向1 實驗原理的改進
【答案】(1)C(2)B(3)0.5
【詳解】（1）圖甲在白紙上按下的是球心在正后方白紙上的投影，所以原點取水平軌道末端上方半徑處，也就是球心的投影；圖乙是最低點在白紙上的印記，圖丙是球的最右端在白紙上的印記，故選C。
（2）A．斜槽不必光滑，故A錯誤；
B．圖乙要據水平射程和下降高度求初速度，故B正確；
C．下降相同高度，時間并不相等，故C錯誤；
D．圖丙白紙上的點組成一條豎直直線，故D錯誤。故選B。
（3）由平拋運動規律x=v0T，y2-（y1-y2)=gT2得v0=0.5 m/s
提升·必備題型歸納
考向2 實驗器材的創新
4．圖1是現代中學物理利用DIS位移傳感器研究平拋運動規律的實驗裝置圖，接收器（即位移傳感器）通過接收做平拋運動的發射器發射超聲波信號（發射器按固定時間間隔Δt發射信號），采集發射器的位置信息，通過計算機處理實驗數據，準確確定經過各個Δt時間發射器的位置，從而準確地畫出平拋運動軌跡。圖2是某實驗小組獲得的平拋實驗軌跡，已知背景方格紙均為相同的正方格。
(1)通過圖2實驗數據可說明水平方向上做 運動；豎直方向做 運動。
提升·必備題型歸納
考向2 實驗器材的創新
(2)如圖3所示，沿豎直支架BC上下移動斜槽，從斜槽同一位置由靜止釋放物體，重復多次采集物體下落到水平面高度y和對應的水平位移x的數據，然后通過電腦描繪出圖像如圖4所示，則可以求出物體平拋的初速度 。（重力加速度）
提升·必備題型歸納
考向2 實驗器材的創新
【答案】(1) 勻速直線 自由落體 (2)0.1
【詳解】（1）[1]通過圖2實驗數據隔相同時間間隔水平方向位移相等，可說明水平方向上做勻速直線運動；
[2]豎直方向上連續相等時間間隔的位移比為，可知豎直方向做自由落體；
（2）豎直方向水平方向整理可得可知圖像斜率解得。
提升·必備題型歸納
考向3 實驗思路的創新
5．做平拋運動的物體的運動規律可以用如圖所示的實驗形象描述．
（1）小球從坐標原點O水平拋出，做平拋運動．兩束光分別沿著與坐標軸平行的方向照射小球，在兩個坐標軸上留下了小球的兩個影子．影子1做 運動，影子2做 運動．
（2）如若在O點放一點光源S，同時在x軸上某位置固定上一平行于y軸的足夠大光屏，則當小球自O點平拋過程中在光屏上的影子做 運動．
提升·必備題型歸納
考向3 實驗思路的創新
（3）如圖a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ，獲得不同的水平射程x，最后作出了如圖b所示的x-tanθ圖象，g=10m/s2．則：由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0 = m/s．
提升·必備題型歸納
考向3 實驗思路的創新
【答案】 勻速 勻加速（或自由落體） 勻速 1
【詳解】（1）因為平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，所以影子1做勻速運動，在豎直方向上做自由落體運動，所以影子2做自由落體運動．
（2）設小球平拋運動的初速度為v，t時間內下落的高度為h，O點與屏間的距離為l，屏上影子在t時間移動的位移為x．
根據圖示，由數學知識可得：，又 h=gt2，聯立解得 x=t；即影子的位移與時間成正比，所以當小球自O點平拋過程中在光屏上的影子做勻速直線運動.
（3）物體在豎直方向上有：y=gt2水平方向上x=vt=tanθ；聯立解得：x=tanθ； 由圖可知=0.2解得：v=1.0m/s；
拼搏 / 奮斗 / 挑戰 / 超越
THANK YOU
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謝

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