實驗：探究平拋運(yùn)動的特點【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道什么是平拋及物體做平拋運(yùn)動的條件。2．知道拋體運(yùn)動只受重力作用3．探究平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動和豎直方向自由落體運(yùn)動，并且這兩個運(yùn)動互不影響?！緦W(xué)習(xí)重點】平拋運(yùn)動在水平方向是勻速直線運(yùn)動和在豎直方向是自由落體運(yùn)動?！緦W(xué)習(xí)難點】平拋運(yùn)動在水平方向是勻速直線運(yùn)動和在豎直方向是自由落體運(yùn)動的實驗探索過程?！拘轮骄俊咳齻€同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動規(guī)律”的實驗： （1）甲同學(xué)采用如圖（1）所示的裝置，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_____________________________________。（2）乙同學(xué)采用如圖（2）所示的裝置，兩個相同的弧形軌道M、N，兩小鐵球P、Q能以相同的初速度同時分別從軌道下端水平射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是________________。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明______________________________________。（3）丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖（3）所示的“小球做平拋運(yùn)動”的照片。圖中每個小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每____________s曝光一次，該小球平拋的初速度大小為____________m/s，經(jīng)過b點時速度大小為____________m/s。（g取10m/s【解析】（1）在打擊金屬片時，金屬片把A球沿水平方向彈出，做平拋運(yùn)動，同時B球被松開，做自由落體運(yùn)動，兩小球同時落地，說明A球與B球在豎直方向的運(yùn)動規(guī)律相同，即：說明平拋運(yùn)動豎直方向是自由落體運(yùn)動。（2）兩小鐵球P、Q能以相同的初速度同時分別從軌道下端水平射出，小鐵球P做平拋運(yùn)動，小鐵球Q在水平方向做勻速直線運(yùn)動，可以看到：P球落地時剛好和Q球相遇；當(dāng)同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，這說明：初速度相同時，平拋運(yùn)動在水平方向的運(yùn)動規(guī)律與勻速直線運(yùn)動規(guī)律相同，即：說明平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動。（3）平拋運(yùn)動可分解為：豎直方向自由落體運(yùn)動與水平方向勻速直線運(yùn)動；在豎直方向上：由Δh=gt2可得：t=Δhg=Lg=0.110s=0.小球的初速度：v0=2Lt=2×0.10.在豎直方向上：vyb=L+2L2t=3×0.12×小球經(jīng)過b點時的速度大?。簐b=v02+vyb2=22+答案：（1）平拋運(yùn)動在豎直方向為自由落體運(yùn)動（2）P球落地時剛好和Q球相遇平拋運(yùn)動在水平方向為勻速直線運(yùn)動（3）0.122.5【學(xué)習(xí)小結(jié)】1．平拋運(yùn)動：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，且只在重力作用下所做的運(yùn)動。2．平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，水平方向速度的大小不影響平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動；3．平拋運(yùn)動在水平方向上是勻速直線運(yùn)動，豎直方向的速度大小不影響平拋運(yùn)動在水平方向的運(yùn)動；【精練反饋】1．（多選）在做“研究平拋物體的運(yùn)動”這一實驗時，下面哪些說法是正確的（）A．安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保持水平B．進(jìn)行實驗時，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放C．小球與弧形槽不可避免的摩擦，會影響實驗結(jié)果D．為了得到實驗結(jié)果，不要忘記用天平稱出小球的質(zhì)量【解析】選A、B。為了保證小球的初速度水平，安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保持水平，故A正確；為了保證小球的初速度大小相等，每次進(jìn)行實驗，都要讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽是否光滑不影響實驗，故B正確，C錯誤；該實驗不需要測量小球的質(zhì)量，故D錯誤。2．如圖為用頻閃攝影方法拍攝的小球做平拋運(yùn)動的照片，小球在運(yùn)動過程中的幾個位置如圖中的A、B、C、D所示。下列說法正確的是 （）A．若已知小方格的邊長，可求得平拋的初速度B．若已知小方格的邊長，可求得頻閃周期C．若已知小方格的邊長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，可求得A、B、C、D任一點的速度D．若已知小方格的邊長和頻閃周期，不可以求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取窘馕觥窟xC。豎直方向上相等時間的位移之差Δy=L，根據(jù)Δy=gT2得，相等的時間間隔T=Δyg，而水平方向v0=2LT，因此知道小方格的邊長與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，即可求解初速度大??；再根?jù)v=h2T，求得中間時刻豎直方向的速度，最后由速度的合成，即可求解該點的瞬時速度，從而利用速度與時間關(guān)系，求得其他點的速度。已知小方格的邊長，可求得Δy，已知頻閃周期可知道T，由Δy=gT2可求得重力加速度。故C正確，A、B、D3．（多選）某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動”的實驗，關(guān)于這個實驗，以下說法正確的是（）A．小球釋放的初始位置越高越好B．每次小球要從同一高度由靜止釋放C．實驗前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直D．小球的平拋運(yùn)動要靠近但不接觸木板【解析】選B、C、D。為了保證每次小球平拋的軌跡相同，拋出速度相同，每次小球必須從同一高度由靜止釋放，故A錯誤，B正確；因為平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動，小球運(yùn)動軌跡在一個豎直面上，所以坐標(biāo)紙必須用重垂線檢查是否豎直，故C正確；小球的平拋運(yùn)動靠近木板，但不能接觸，如果接觸，會受到摩擦力作用，使運(yùn)動不再是平拋運(yùn)動，故D正確。4．（多選）“研究平拋物體的運(yùn)動”實驗的裝置如圖所示，在實驗前應(yīng)（）A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止開始釋放D．在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動的起點和所建坐標(biāo)系的原點【解析】選A、B、C。實驗中必須保證小球做平拋運(yùn)動，斜槽的末端需水平，故A正確；將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，故B正確；由于要記錄小球的運(yùn)動軌跡，必須重復(fù)多次，才能畫出幾個點，因此為了保證每次平拋的軌跡相同，所以要求小球每次從同一高度由靜止釋放，故C正確；在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，不能作為小球做平拋運(yùn)動的起點，應(yīng)該以小球在末端時，球心在豎直面上的投影作為起點和所建立坐標(biāo)系的原點，故D錯誤。5．（1）如圖所示，在研究物體做平拋運(yùn)動時，讓小球A沿曲面軌道滾下，離開軌道末端時（末端水平，小球A離開軌道時和小球B在同一高度），撞開接觸式開關(guān)S（開關(guān)對小球的作用力可忽略不計），被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。多次改變整個裝置的高度H重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時落地。該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后____________。A．水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B．水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C．豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動D．豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動（2）“嫦娥四號”探月衛(wèi)星的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國航天又邁上了一個新臺階。假設(shè)我國宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球，如圖所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的閃光照片的一部分。已知照片上方格的實際邊長為a，閃光周期為T，據(jù)此可以得出____________。A．月球上的重力加速度為aB．照片上A點一定是平拋的起始位置C．小球運(yùn)動到D點時速度大小為6D．小球平拋的初速度為3【解析】（1）A球與B球總是同時落地，說明A球豎直方向的分運(yùn)動與B球的運(yùn)動相同，B球做的是自由落體運(yùn)動，所以A球豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動。（2）應(yīng)用平拋運(yùn)動的規(guī)律可知，在豎直方向有：Δh=gT2，其中：Δh=2a，代入可得：g=2aT2，故A錯誤；