第22讲：探究平抛运动的特点（课件）——备战2024年高考物理一轮复习全面攻略

主讲老师：陈庆威 第22讲：探究 平抛运动的特点 考点 考题统计 考情分析 探究平抛 运动的特点 2023年6月浙江卷第16题 2022年福建卷第11题 2022年海南卷第13题 主要考查基本原理，难度中等。 考情分析 目录 CONTENT 基本原理 创新设计 基本原理 第一部分 实验思路 01. 必备知识 用描迹法逐点画出小钢球做平抛运动的轨迹，判断轨迹是否为抛物线，并求出小钢球的初速度. 实验器材 02. 末端水平的斜槽、背板、挡板、复写纸、白纸、钢球、　　　　、铅垂线、三角板、铅笔等. 必备知识 刻度尺 实验原理 03. 必备知识 1.在同一高度将A球水平抛出的同时由静止释放B球，两球同时落地，说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。 2.用描迹法画出小球平抛运动的轨迹，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系，在轨迹上选取A、B、C、D四点，满足yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16，则有TOA＝TAB＝TBC＝TCD，由xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4可知平抛运动水平分运动为匀速运动。 实验步骤 04. 必备知识 1.安装、调整背板：将白纸放在复写纸下面，然后固定在装置背板上，并用铅垂线检查背板是否　　　. 2.安装、调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查斜槽末端是否　　　，也就是将小球放在斜槽末端直轨道上，小球若能 　　　　　　　　　　　　　， 则表明斜槽末端已调水平，如图. 竖直 水平 静止在直轨道上的任意位置 实验步骤 04. 必备知识 3.描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚下，并从斜槽末端飞出开始做平抛运动，小球落到倾斜的挡板上，会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.取下白纸用平滑的曲线把这些印迹连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹. 4.确定坐标原点及坐标轴：选定__________________________________的点为坐标原点O，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴. 斜槽末端处小球球心在白纸上的投影 数据处理 05. 必备知识 1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 如图所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l，则OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…，若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标和x坐标之间应该满足关系式y＝ax2(a是待定常量)，用刻度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y＝ax2求出a，再测量其他几个点的x、y 坐标值，代入y＝ax2，若在误差范围内都满足这个关 系式，则这条曲线是一条抛物线. 数据处理 05. 必备知识 2.计算平抛物体的初速度 情景1：若原点O为抛出点，利用公式x＝v0t和y＝gt2，即可求出多个初速度v0＝x，最后求出初速度的平均值，这就是做平抛运动的物体的初速度. 情景2：若原点O不是抛出点， ①在轨迹曲线上取三点A、B、C，使xAB＝xBC＝x， 如图所示.A到B与B到C的时间相等，设为T. ②用刻度尺分别测出yA、yB、yC，则有yAB＝yB－yA，yBC＝yC－yB. ③yBC－yAB＝gT2，且v0T＝x，由以上两式得v0＝x. 注意事项 06. 必备知识 1.固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，以保证小球的初速度　　 ，否则小球的运动就不是平抛运动了. 2.小球每次从槽中的同一位置由静止释放，这样可以确保每次小球抛出时的　　　　　. (3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的　　　在背板上的水平投影点. 水平 速度相等 球心 误差分析 07. 必备知识 1.斜槽末端没有调至水平，小球离开斜槽后不做平抛运动。 2.确定小球运动的位置时不准确。 3.量取轨迹上各点坐标时不准确。 学以致用 08. 例题1 为了探究平抛运动的规律，某同学用如图(a)所示的装置进行实验. (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停表 【解析】小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，滑到斜槽末端时的速率一定，保证平抛初速度不变，描出的是同一轨迹，故A正确；斜槽轨道不必光滑，故B错误；斜槽末端水平，才能保证小球做平抛运动，故C正确；本实验不需要停表，故D错误. 【参考答案：AC】 学以致用 08. 例题1 (2)甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图(b)所示.从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹符合y＝ax2的抛物线.若坐标纸中 每个小方格的边长为L，根据图