8．一小球在高0.8m的水平桌面上滚动，离开桌面后着地，着地点与桌边水平距离为1 m，求该球离开桌面时的速度？

7．试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，见图)、铁架台(带有夹具)、米尺。　　　　　

(1) 画出实验示意图；

(2) 在安装弹射器时应注意________________；

(3) 实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为_________________；

(4) 由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是_____________________________________；

(5)计算公式为______________。

6．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____。

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置可以不同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

5．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度v_y(取向下为正)随时间变化的图线是 ( 　　)

4．从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间 (　　 )

　　 A．速度大的时间长　　　 　　　　　　　　　B．速度小的时间长

C．落地时间-定相同　　 　　　　　　　　　D．由质量大小决定

3．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是 ( 　　)

　　 A．物体只受重力的作用，是a＝g的匀变速运动

B．初速度越大，物体在空中运动的时间越长

C．物体落地时的水平位移与初速度无关

D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

2．用描迹法探究平抛运动的规律时，应选用下列各组器材中的哪一组(　　 )

A．铁架台，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片

B．铁架台，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片

C．铁架台，方木板，斜槽和小球，千分尺和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片

D．铁架台，方木板，斜槽和小球，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片

1．研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是(　　 )

A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小

B．保证小球飞出时，初速度水平

C．保证小球在空中运动的时间每次都相等

D．保证小球运动的轨道是一条抛物线

4．规律总结

平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上自由落体运动的合运动。

竖直方向速度公式：v=gt ； 位移公式：h=gt²；　 水平方向上位移公式： x=vt

例4 　从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子，下列说法正确的是(　　 )

A．初速度大的先落地

B．质量大的先落地

C．两个石子同时落地

D．无法判断

解析 依据x=v₀t，h=gt²判断，重力加速度与质量无关，B错。水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，下落时间与水平速度无关，C对，A、D错。答案：C

例5 一个物体以20 m/s的初速度水平抛出去，当物体通过水平距离是40 m时，它的高度降低了多少？

解析　 因为x=v₀t，y=gt²

所以y=m=20 m.

答案：20 m

[同步检测]

3．实验探究

(1) 设置与分运动等效的条件进行对比实验

①与平抛运动的物体同时自由下落的物体对比。

实验1　 如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，A、B两球同时开始运动。

观察两球是否同时落地。如果同时落地，说明什么问题？

多次改变小球距地面的高度和打击的力度，重复这个实验。如果每次都同时落地，说明什么问题？

实验观察到，改变小球距地高度和打击力度，两球总是同时落地，说明两者在竖直方向的运动相同，即都是自由落体运动。

②与平抛运动的物体初速度相同的匀速直线运动对比。

实验2　 在如图2所示的装置中，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q ；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v₀相等。

将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v₀同时分别从轨道M、N的下端射出。实验结果是两小铁球同时到达E处，发生碰撞。增加或者减小轨道M的高度，只改变小铁球P到达桌面时速度的竖直方向分量的大小，再进行实验，结果两小铁球总是发生碰撞。

试分析该实验现象说明了什么?

解析　 将P铁球在水平方向上的运动，在不同竖直高度的情况下与Q铁球对比，发现P、Q两球总是相遇，P球水平方向上的运动不因P球在竖直方向运动的时间长短而改变，总是和在水平面上匀速运动的Q球有完全相同的运动情况，所以本实验说明了:①平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动；②平抛运动的物体在竖直方向上的分运动，不影响水平方向上的分运动，分运动各自具有独立性。

　(2) 描绘平抛运动的轨迹，建立水平、竖直的直角坐标系，通过研究水平和竖直两个方向的位移时间关系，获得各分运动的确切情况。

描迹法探究平抛运动规律的实验器材和步骤

实验器材：斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等.　　

实验步骤：

① 安装斜槽轨道，使其末端保持水平；

② 固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；

③ 以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y轴;

④ 让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置；

⑤ 重复步骤4，在坐标纸上记录多个位置；

⑥ 在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹；

⑦ 在轨迹上取几个点，使这些点在水平方向间距相等，研究这些点对应的纵坐标y随时间变化的规律。

运用此轨迹，若已知水平方向上的运动特点，可分析竖直方向上的运动特点，若已知竖直方向上的运动特点，可分析水平方向上的运动特点。比如，若在竖直方向上物体做初速度为零的匀加速运动，必然是连续相等的时间内位移之差Δy等于常数，即Δy=gΔt²，从物体抛出计时，连续相等的时间内的位移y_Ⅰ、y_Ⅱ……之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1)。

实验过程注意事项：

① 保证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；

② 小球每次都从斜槽上同一位置滚下；

③ 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重心在木板上的水平投影点；

④ 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当，以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。

思考　 关于教材中参考案例中几个实验装置及操作

① 如何保证物体的运动是平抛运动，即初速度水平？

② 如何得到轨迹线？

③ 怎样使水平初速度大小不变？

例2 　如图所示，是同时开始运动的平抛运动和自由落体运动物体的闪光照片，由此照片，你能得出什么结论?

解析 从闪光照片中可以测出，平抛运动的小球，在相等时间内的水平位移总相等，所以，它的水平分运动为匀速直线运动，平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一水平线上，说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的，即平抛运动的竖直分运动跟自由落体运动遵循相同的规律，所以，平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。

例3 　如图甲是研究平抛物体运动的实验装置图，如图乙是实验后在白纸上作的图和所测数据。

(1)在图甲上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的？

(2)说明判定槽口切线是否水平的方法；

(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一实验步骤时应注意什么？

(4)根据图乙给出的数据，计算此平抛运动的初速度v₀.

解析(1)利用拴在槽口处的重垂线作出Oy轴，Ox轴与Oy轴垂直，O点在槽口上方r(r为小球半径)处。

(2)将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚也不向外滚，说明槽口末端是水平的。

(3)应注意每次小球都从轨道同一位置由静止释放。

(4)利用B点进行计算y=gt²/2 ，得 t==［(2×0.441)/9.8］^1/2s=0.30 s

v₀=x/t=0.48/0.30m/s=1.6 m/s

答案：平抛的初速度是1.6 m/s