实验:探究平抛运动的特点

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抛体运动和平抛运动

1.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力作用的运动。

2.平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动。

(水平抛出的石头可以认为做平抛运动)

3.平抛运动的特点

  (1)初速度沿水平方向;

  (2)只受重力作用。

实验思路

1.思路:把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2.平抛运动的分解方法

  由于物体是沿着水平方向抛出的,在运动过程中只受到竖直向下的重力作用,可尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

进行实验

1.探究平抛运动竖直分运动的特点

(1)实验按图示装置进行实验,小钢球AB位于相同高度处,用小锤击打弹性金属片,金属片C受到小锤的击打,向前推动A,小钢球A具有水平初速度,做平抛运动,同时松开小钢球B,自由下落,做自由落体运动。

(2)分析:仔细观察可知,不管两个小钢球距地面的高度为多大,或小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大,小钢球A水平抛出的初速度越大),两小钢球每次都同时落地,说明两小钢球在空中运动的时间相等,即做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

(3)结论:做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。

2.探究平抛运动水平分运动的特点

(1)实验在图示的实验装置中,两个相同的弧形轨道M、N,上端分别装有电磁铁C、D;调节C、D的高度,使AC=BD。将小铁球P、Q分别吸在C、D上,然后切断电源,使球以相同的初速度v0分别同时从M、N的末端水平射出,其中与轨道N相切的水平面光滑。


实验发现两铁球在P球落地时相遇。只增大或减小轨道M的高度再进行实验,结果两铁球总是在P球落地时相遇。

(2)分析:只改变轨道M的高度,相当于只改变P球做平抛运动的竖直高度,发现PQ两球总是在P球落地时相遇,即P球在水平方向上的运动不因P球在竖直方向上运动时间的长短而改变,总是和在水平面上做匀速直线运动的Q球有完全相同的运动情况。

(3)结论:做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动;平抛运动的各分运动具有独立性。

频闪照相法探究平抛运动

1.实验现象:利用频闪照相机得到物体做平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片如图所示。

2.现象分析

①在竖直方向上,两球运动经过相等的时间,下落相同的高度,即在竖直方向上的运动是相同的,都是自由落体运动。

②在水平方向上,平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同,即水平方向上的运动是匀速直线运动。

3.理论分析

①水平方向:初速度为v0,物体不受力,即Fx=0,物体由于惯性而做匀速直线运动。

②竖直方向:初速度为零,物体受重力作用,即Fymgag,物体做自由落体运动。

实验:研究平抛运动

高中物理知识点总结

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