第五章 3. 实验：探究平抛运动的特点-【新课程能力培养】2026-2027学年高中物理必修第二册学习手册（人教版）

N 高中物理必修第二册（人教版） 3.实验：探究 知识梳理 川知识点1平抛运动的概念 1.抛体运动。 (1)定义：以 将物体抛出，在 空气阻力 的情况下，物体 只受 作用的运动。 (2)条件：①有一定的初速度：②只受重力 作用。 2.平抛运动。 (1)定义：初速度沿 方向的抛体 运动。 (2)特点：①初速度沿 方向；②只 受 作用。 (3)平抛运动的性质：加速度为g的匀变速 曲线运动。 川知识点2探究平抛运动特点的方法 1.实验思路。 (1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运 动分解为不同方向上两个相对简单的直 线运动，分别研究物体在这两个方向的 运动特点。 (2)平抛运动的分解：可以尝试将平抛运动 分解为 的分运动和 的分运动。 8 )学 平抛运动的特点 2.具体方法。 (1)利用频闪照相，每隔相等时间记录平抛 运动物体的位置。 (2)沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系， 记录物体在各个位置的横纵坐标。 (3)由于相邻位置的时间间隔相等，根据记录 的数据，分析物体在水平方向和竖直方向 分运动的特点。 (4)将两分运动合成，得平抛运动的特点。 A1A24A4X 要点突破 川要点1探究平抛运动的性质特点 1.竖直方向的分运动：将做平抛运动的小球 与同时开始自由落体的小球进行对比。得 出平抛运动的小球在竖直方向的分运动是 自由落体运动，竖直方向初速度为0，竖直 方向加速度为重力加速度g。 2.水平方向的分运动：根据竖直方向分运动 随时间变化的规律，设法确定“相等的时 间间隔”，通过相等时间间隔内的水平位 移大小关系，确定平抛运动的水平方向分 运动是匀速直线运动，水平方向加速度 为0。 3.平抛运动是一种匀变速曲线运动。 例1如图所示，用平抛竖落仪做演示实 验，a小球做平抛运动的同时b小球做自 落体运动，对这个实验观察到的现象和结 论，下列描述正确的是( 小锤 金属片 例1题图 A.b小球先到达地面，说明运动路程越长， 时间越长 B.a小球初速度越大，在空中运动时间越长 C.两小球同时到达地面，说明a小球在竖直 方向上的分运动是自由落体运动 D.两小球同时到达地面，说明a小球在水 平方向上的分运动是匀速直线运动 思路点拨】 利用分运动的独立性，仅对平抛运 动在竖直方向的分运动与自由落体运动 进行比较。 B变式训练① 在“探究平抛运动的特点”实验中，某 同学让小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛 出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高 度处自由下落，频闪照相机拍到了B球下落 过程的四个位置和A球的第3、4个位置，如图 所示，背景的方格纸每小格的边长为2.5cm。 (g取10m/s2) 第五章抛体运动。 变式训练1题图 (1)频闪照相机的闪光频率为 (2)A球离开桌边时的速度大小为 m/s (3)此实验能说明平抛运动在 (填 “竖直”“水平”或“竖直和水平”)方 向的运动性质。 川要点2研究平抛运动的其他实验方法· 1.应用平抛竖落仪。 (1)保证斜槽末端的切线 必须水平。 (2)坐标原点不在斜槽口 的末端，应在槽口上 方小球球心处。 (3)小球应在同一位置无 初速度自由释放。 学 (9 N 高中物理必修第二册（人教版） 2.传感器和计算机。 例2在“探究平抛运 20 x/cm 动的特点”实验中， 某同学用闪光照相的 15 方法获得了相片的一 部分。如图，A、B、C 40上------ 为一小球做平抛运动 y/em 时闪光照片的三个位 例2题图 置所建立的直角坐标系中描绘的轨迹的一部 分，则：(g取10ms2) (1)小球运动的初速度是 m/S。 (2)小球过B点竖直方向的速率v= m/s。 (3)平抛起点距图中A点水平距离是 cm,竖直距离是 cm。 思路点拨 利用分运动的独立性，仅对平抛运 动在竖直方向的分运动与自由落体运动 进行比较。 P变式训练2 在探究平抛运动的特点时，可以选用如 图所示的各种装置图，则以下操作合理的是 丙 变式训练2题图 A.选用图甲装置研究平抛物体的竖直分运 动时，可多次改变小球距地面的高度， 但必须控制每次打击的力度不变 10) 学 B.选用图乙装置并要获得稳定的细水柱显 示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定 要低于水面 C.选用图丙装置并要获得钢球做平抛运动 的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置 由静止释放钢球 D.选用图丙装置并要获得钢球做平抛运动 的轨迹，要以槽口的端点为原点建立坐标 情境拓展 某物理兴趣小组在“探究平抛运动的规 律”实验时，让小球做平抛运动，用频闪照 相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示 的照片，已知每个小方格边长为9.8cm,当 地的重力加速度为g=9.8m/s2。 情境拓展题图 (1)若以拍摄的“1”点为坐标原点，水平 向右和竖直向下为平面直角坐标系的正 方向，则没有被拍摄到的小球（在图中 没有方格的区域内)位置“4”坐标 为 [用图中格数表示坐标， 比如图中标记为“2”的小球坐标为 (2,1)]。 (2)该照相机的频闪频率为 Hz (3)小球平抛的初速度大小为 m/s (4)“1”点 (填“是”或“不是”) 抛出点。高中物理必修第二册（人教版） 度和加速度不共线，因此运动轨迹应是曲线，故B错 21 =2f=2×9.8×10-2×10m/s=1.96m/s。 (4) 误：在~2的时间内，无人机加速度沿竖直方向向下，且 大小为0-T 为定值，因此其速度均匀变化，故C正确；在时刻，由 因从“1”点开始竖直方向的位移之比不等于1：3：5： 题图甲、乙分析可知，无人机水平方向上的加速度不为0， 7:…,可知“1”点不是抛出点。 其合加速度方向不是竖直向上，故D错误。故选C "4.抛体运动的规律 "3.实验：探究平抛运动的特点 知识梳理 知识梳理 知识点1 知识点1 1.不受力匀速直线运动只受重力自由落体运动 1.(1)一定的速度可以忽略重力2.（1)水 2.(1)o(2)(3)V+w匙 平(2)①水平②重力 知识点2 知识点2 1.(2)水平方向竖直方向 1.vd 要点突破 知识点3 例1C【解析】因为a球在竖直方向的分运动是自 1.匀速直线运动2(1)vcos0 vdcos0(2)vosin0 由落体运动，故两小球下落时间一定相同，与a小球的初 速度无关，A、B错误；本实验将a的平抛运动与b的竖直 n0-3.1)相等2)等于4.平抛 方向下落运动对比，只能说明a竖直方向的运动情况，不 要点突破 能反映a水平方向的运动情况，每次两球都同时落地，说 例1A【解析】根据几何知识可知，小球做平抛 明a竖直方向的分运动是自由落体运动，C正确，D错误。 运动，当速度方向与斜面平行时距离斜面最远，小球距 变式训练1(1)10Hz(2)0.75(3)竖直 离斜面最远时的速度大小=o一= 例2(1)1(2)2(3)105 C0s37°= 4o,A正确。 【解析】(1)在竖直方向：ycy=gTP,代人解得 变式训练1D T=0.1s,水平方向：x=T,代人得初速度u=1m/s。 例2B【解析】小球受重力和支持力两个力作用， (3)在竖直方向： 合力沿斜面向下，与初速度垂直，做类平抛运动，轨迹 (2)在竖直方向：va=27-2ms。 为抛物线，A正确；根据牛顿第二定律知，小球的加速 v,=式，gT=1ms,起点到A的运动时间为vA,=gt,得t= 度a=msin0=gsin0,B错误；小球在沿斜面方向上的 01s,所以xmt-01m=10cm,h=s2-0.05m=5cm。 m 位移为h 1 1 变式训练2B sin6，根据 sin6=2,解得1= sin 6 情境拓展 (1)(6,6)(2)10(3)1.96(4)不是 登：C确：在水平方向上做匀速有线运动由 【解析】(1)小球水平方向做匀速直线运动，则位 Ud=-to 2h,D正确。 置“4”的横坐标格数为6；竖直方向做初速度为0的 "sin g 匀加速直线运动，则相邻相等时间内的位移之差相等 变式训练2AD 可得位置“3”“4”之间的竖直距离为3个格子，则 情境拓展 位置“4”的纵坐标格数为6；位置“4”的坐标为 A【解析】污水从管口排出做平抛运动，设水流速 (6,6)。 (②)竖直方向根据△-=子厂，解得该照 度为，根据平抛运动规律，有=t,h=了，可求出 相机的频闪频率为乒10Hz。 (3)小球平抛的初速度 V景，量为Q--s子mV务。 g △t 第六章 圆周运动 >1.圆周运动 比值 (2)4 △t ,ms(3)矢切线垂直(4)快 知识梳理 慢极限3.(1)线速度的大小(2)线速度的方向 变速率 知识点1 1.(1)圆周一段圆弧 (2)变2.(1)非常小 22