第21讲 实验5　探究平抛运动的特点2026年高考物理一轮复习精讲课件

高中物理一轮复习系列课件 第21讲 实验5： 探究平抛运动的特点 制作：陈庆威 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 考点 CONTENT 基本原理 创新设计 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 基本原理 考点一 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 实验思路 01. 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. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 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. 刻度尺 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 实验原理 03. 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。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 实验步骤 04. 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 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 实验步骤 05. 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 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 数据处理 06. 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. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 数据处理 07. 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. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 数据处理 08. 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. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 注意事项 09. 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 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 误差分析 10. 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。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题1 （2023·浙江）在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）用图1装置进行探究，下列说法正确的是 。 A．只能探究平抛运动水平分运动的特点 B．需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C． 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 例题精选 11. 【参考答案】B 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题1 （2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是 。 A．斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 B．上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C． 小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 例题精选 12. 【参考答案】C 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题1 （3）用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点 迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d， 则钢球平抛初速度v0为 。 例题精选 13. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 14. 例题1 A．     B．     C．     D． 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 15. 例题1 （3）[3]A．竖直方向，根据水平方向 联立可得，故A错误； B．竖直方向，根据水平方向 联立可得，故B错误； CD．竖直方向根据水平方向 联立可得，故D正确，C错误。故选D。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 创新设计 考点二 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 装置改进 01. 1.频闪仪器 2.传感器 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 方法创新 02. 利用改变相同水平距离控制相同的运动时间，实验中用一块附上复写纸和白纸的竖直木板，小球从斜面上滑下，平抛后撞在木板上留下痕迹，准确地确定落点，进而确定小球在不同水平位置的竖直位置。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 o x y 水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹 如图，倒置的饮料瓶内装有水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，加上一个很细的喷嘴。 方法创新 03. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题2 某实验小组利用如图甲所示装置测定平抛运动的初速度.把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行.每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点. 例题精选 04. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题2 (1)为了正确完成实验，以下做法必要的是________. A.实验时应保持桌面水平 B.每次应使钢球从静止开始释放 C.使斜面的底边ab与桌边重合 D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 例题精选 05. 【参考答案】AB 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解析 实验过程中要保证钢球水平抛出，所以 要保持桌面水平，故A正确； 为保证钢球抛出时速度相同，每次应使 钢球从同一位置由静止释放，故B正确； 实验只要每次钢球水平抛出时速度相同即可，斜面底边ab与桌面重合时，钢球不是水平抛出，而钢球与斜面间的摩擦力大小对于本实验无影响，故C、D错误. 例题精选 06. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题2 (2)实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2 m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为15.0 cm、25.0 cm、35.0 cm，如图乙.重力加速度g＝10 m/s2，钢球平抛的初速度为_______ m/s. 2 例题精选 07. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题2 (3)如图甲装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是 . 方便调整木板，使其保持在竖直平面上 悬挂铅垂线的目的是方便调整木板，使其保持在竖直平面上. 例题精选 08. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题3 （2023·北京）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是 （填选项前的字母）。 A．选择体积小、质量大的小球     B．借助重垂线确定竖直方向 C．先抛出小球，再打开频闪仪     D．水平抛出小球 例题精选 09. 【参考答案】ABD 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题3 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做 运动；根据 ，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 例题精选 10. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题解析 11. 解析 【解析】（2）[2][3]根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可以判断出A球竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置水平距离相等，可以判断A球水平方向做匀速直线运动。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题3 （3）某同学使小球从高度为0.8m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的 个位置。 例题精选 12. （3）[4]小球从高度为0.8m的桌面水平抛出，根据运动学公式，解得频闪仪每秒频闪25次，频闪周期故最多可以得到小球在空中运动个数为 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题3 （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系xoy，并测量出另外两个位置的坐标值（x1,y1）、（x2,y2），如图3所示。 根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法， 可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为 。 例题精选 13. 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解析 例题精选 14. （4）[5]如图、分别表示水平和竖直方向，设重垂线方向与y轴间的夹角为，建立坐标系存在两种情况，如图所示 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀减速运动，根据逐差法计算加速度有 y轴方向在 联立解得 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 解析 例题精选 15. 当建立的坐标系为、时，则x轴方向做匀加速运动，根据逐差法计算加速度有 y轴方向在 联立解得 综上所述，重垂线方向与y轴间夹角的正切值为   高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 THANKS 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 $