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专题5.3实验：研究平抛运动

【本节知识清单】

描绘平抛运动轨迹的方法可以通过 、、等等办法，也可以通过传

感器利用计算机方便描出平抛物体的运动轨迹。

在描迹法研究平抛运动实验中，是利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球在运动中若干不同的位置，据

此画出小球的运动轨迹，测出轨迹上合适点的坐标 x和y,利用与可求得小球的水平速度即平抛运

动的初速度，此方法要求坐标原点必须是 位置。

若坐标原点不是小球抛出点，可在轨迹上取水平间距相等的若干点，测出各点位置坐标，由竖直方

向，可求出小球经过相邻点时间的时间间隔，进而求初速度可利用水平方向上的。

答案：1.频闪照相法；水流喷射法；描迹法 2.x=v 0t ； y=gt(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图6丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每 s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s.(g 取

(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图6丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边

长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每 s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为

m/s.(g 取 9.8 m/s )

【答案】(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动

【问题与练习变式】

(问题与练习1变式)三个同学根据 不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

⑴ 甲同学采用如图6甲所示的装置?用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时 B球被

松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同

时落地，这说明.

⑵ 乙同学采用如图6乙所示的装置?两个相同的弧形轨道 M N,分别用于发射小铁球 P、Q其中N的末 端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC= BD,从

而保证小铁球 P、Q在轨道出口处的水平初速度 V。相等，现将小铁球 P、Q分别吸在电磁铁 C、D上，然后切 断电源，使两小球能以相同的初速度 vo同时分别从轨道 M N的下端射出?实验可观察到的现象应是

?仅仅改变弧形轨道 M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明

(2) P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动

(3)3.57 X10 $0.7

【解析】⑴甲團中两球在竖直方向上同时开始运动着地时在竖直方向上通过了相同的距离君无论盘球初速 度大小如何,两球总是同时看地，说明两球在竖直方向上运动况相司⑵團乙中两球同吋高开轨道后在 水平方向上匀速运动另一球做平拋运动?若?能击中Q,験明两球在相同时间内在水平方向上通过了相同距 萬p做平抛运动的水平分运动与Q的匀速运就ri#况相同⑶做平抛运动的小球在竖直方向上是匀变速运魂

竖直方叵］上有Ar=干

竖直方叵］上有Ar=干「由團知却=1.丘比故T =样=

(问题与练习2变式)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，

实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该

木板竖直立于槽口附近处?使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;

将木板向远离槽口平移距离 x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B;又

将木板再向远离槽口平移距离 x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次

移动距离 x=10.00cm, A、B 间距离 y1 4.78cm, B、C 间距离 y 2 =14.58cm .( g 取 9.80m/s

①根据以上直接测量的物理量得小球初速度为V0 (用题中所给字母表示)。

①根据以上直接测量的物理量得小球初速度为

V0

(用题中所给字母表示)。

②小球初速度的测量值为 m/s。(保留两位有效数字)

【答案】①X ；y29y1②1.0

【解析】(1)由题意可知，小球运动过程中从从A点运动到B点与从B点运动到C点所用时间相等，而小

j￥ y 2 一 ji

球在竖直方向上是自由落体，故有，故小球的初速度。(2)将已知量代入

可得 v01.0m/ s。

(问题与练习3变式)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，频闪照相仪拍到了 B球下落过程的四个位置和 A球的第1、3、4个位置，如图所示.已知背

景的方格纸每小格的边长为2.4cm，频闪照相仪的闪光频率为10Hz.

请在图中标出 A球的第2个位置；

2

利用这张照片可求出当地的重力加速度大小为 m/s ;

A球离开桌