高中物理人教版 (新课标)必修23.实验：研究平抛运动…学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修23.实验：研究平抛运动…学案，共7页。

（一）课标要求
1．知道平抛运动的物体具有水平初速度，只受重力作用，运动的轨迹是抛物线．
2．理解平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度g．
（二）重、难点
1．应用数学知识分析归纳抛体运动的规律．
2．掌握平抛运动的规律，能够运用平抛规律解决有关问题．
二.巩固基础：
1.质点从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.初速度越大，空中运动时间越长
B.初速度越大，落地时竖直方向速度越大
C.初速度越大，落地速度越大
D.初速度越大，落地时速度与水平方向的夹角越大
2．关于平抛运动，下列说法中正确的是 ( )
A．是变加速运动 B．任意两段时间内速度变化方向相同
C．是匀变速运动 D．任意两段时间内速度变化大小一定相等
3．如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的F点.。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）
A.ta＞tb，va＜vb B.ta＞tb，va＞vb C.ta＜tb，va＜vb D.ta＜tb，va＞vb
θ
v0
4．如图所示，小球以初速度v0自倾角为的斜坡顶端水平抛出，经过一段时间后小球恰好落到斜坡底端。不计空气阻力作用，重力加速度为g，则斜坡的高度为（ ）
A． B.
C. D.
5．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度vy (取竖直向下为正方向)随时间变化的图象是图中的( )
6.从O点分别水平抛出的三个物体，它们运动的轨迹如图所示，则三个物体的初速度vA、vB、vC的关系和运动的时间tA、tB、tC的关系正确的是( )
A.vA＞vB＞vC，tA＞tB＞tC
B.vA＝vB＝vC，tA＝tB＝tC
C.vA＜vB＜vC，tA＞tB＞tC
D.vA＞vB＞vC，tA＜tB＜tC
7.一物体从某一高度以初速度v0水平抛出，已知它落地时的速度大小为v，重力加速度为g，则它的运动时间为( )
A.eq \f(v－v0,g) B.eq \f(v－v0,2g)
C. D.
8．在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地，已知汽车从最高点至着地点经历的时间约0.8 s（在最高点处速度方向是水平的），两点间的水平距离约为30 m，忽略空气阻力，则汽车在最高点时速度约为 _______m/s，最高点与着地点的高度差约为 m（取g=10 m/s2）
9.证明：做平抛运动的物体，任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。
三.提升能力：
10．某人在匀速上升的热气球中水平向右抛出一物体，取竖直向上为y轴正方向，水平向右为x轴正方向，则地面上的人看到的物体运动轨迹是下图中的（ ）
x
y
0
x
0
y
A． B． C． D．
11．如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后
落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )
A.tan φ＝sin θ B.tan φ＝cs θ
C. φ＝2 θ D.tan φ＝2tan θ
12. 一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（ ）
A． B．
C． D．
v0
v1
v2
370
530
13．如图所示，将一物体以某一速度水平抛出，某时刻其速度方向
与水平方向成370角，经过时间t=0.7s后，其速度方向与水
平方向成530角。求物体的水平初速度？（不计空气阻力，
sin370=0.6,cs370=0.8，g取10m/s2）
四.感悟经典：
S
V0
Vy
Vx
斜抛运动的实例----喷 泉


广场上美丽的喷泉的形成过程可以简化为下面斜上抛运动的模型来分析：
小水珠以一定的初速度与水平方向成一角度抛出后，仅在重力作用下所做的运动，它的轨迹是一条斜上抛的抛物线。斜上抛运动可以看作是由一个水平方向的匀速直线运动和一个竖直上抛运动的合运动。
如果斜上抛物体的初速度为v0，抛射角（即初速度方向与水平面的夹角）为θ。可以把v0分解为水平分速度
竖直分速
根据竖直上抛的对称规律，从抛出点到回到与抛出点所用的时间为：
根据合运动与分运动的等时性，水平匀速运动时间也为t， 由匀速运动规律得：
水平距离R为：
可见，当θ＝45°时，水平射程R有最大值。
上述讨论的最大值的条件必须要满足以下两点：一是忽略空气阻力，二是落点与抛出点在同一个平面上。如果初速度很大，空气阻力将不能忽略，且落点若在抛出点之下（运动员投掷铅球），斜上抛射程最大时的抛角将有所变化。理论可以进一步证明：
射程最大时的抛角，与抛点离地面的高度h有关，与阻力有关，也与初速度的大小都有一定的关系，一般在40°左右，希望同学们在体育课上投掷铅球时可以尝试找到这个理想的抛角，不断提高自身的投掷水平。

实验报告单
第二节 平抛运动
一.巩固基础：
1.C 2.BC 3.A 4.B 5.D 6.C 7.D 8. 37.5 3.2
9.证明：设时间t 内物体的水平位移为x，竖直位移为y，
vx
s/
s
v0
x
y
O
则末速度的水平分量vx=v0，
而竖直分量,
故：
二.提升能力：
10.B 11.D 12.B
v2
v1
x
530
y
370
O
13. 解析：如图示，





由以上各式联立可得：v0=12m/s
时间
班级
姓名
实验名称
实验一：研究平抛运动
实验目的
通过实验描出平抛运动的轨迹
根据平抛运动的轨迹求物体的初速度
实验器材
斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、刻度尺、三角板、重锤线、铅笔
实验原理
用描迹法画出小球平抛运动的轨迹
以抛出点为坐标原点，初速度的方向为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标（x，y）根据，得初速度
实验步骤
安装调平：将带有斜槽的轨道固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，调整斜槽末端切线水平。如图所示：

在带有支架的木板上用图钉钉好白纸，并让竖直放置的木板左上方靠近槽口，使小球滚下飞出后的轨迹所在平面与板面平行且靠近。
把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口（轨道末端）时球心在白纸上的投影点O，O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴。
将小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动小球在某处的位置，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近放置铅笔若小球与笔尖恰好相碰则能较准确的描出小球通过的位置。用同样的方法确定轨迹上的其它各点的位置。
取下白纸，用三角板过O点作与竖直方向垂直的x轴，再将上面依次记下的一系列的点用平滑曲线连接起来，即得到小球平抛运动的轨迹。
数据处理
计算初速度：在小球平抛运动轨迹上选取分布大致均匀的五个点A、B、C、D、E，测出它们的坐标（x，y），并记录在表格中，把测得的坐标值依次带入公式求出小球平抛的初速度计算其平均值：
A
B
C
D
E
平均值
注意事项
1、实验中必须调整斜槽末端切线水平。
2、小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下。
3、斜槽末端不是坐标原点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。
4、.要保持木板竖直，避免小球与白纸接触