第09讲 实验：探究平抛运动的特点（预习）-【寒假自学课】2025年高一物理寒假提升精品讲义（人教版2019）

第09讲 实验：探究平抛运动的特点 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 核心考点精准练（2大考点） 模块四 小试牛刀过关测 1.知道平抛运动的定义及其受力特点. 2.掌握探究平抛运动的实验思路及方法. 3.根据实验结论，理解平抛运动的特点. 知识点1 抛体运动与平抛运动 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，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动；抛体运动开始时的速度叫作初速度. 2.平抛运动 平抛运动:如果初速度是沿水平方向的,这样的抛体运动就叫作平抛运动。 (1)条件:①初速度沿水平方向;②只受重力作用。 (2)性质:平抛运动是曲线运动,所受合力(重力)恒定,故平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。 3．抛体运动的分类及运动特点 初速度与重力夹角θ 运动名称 加速度 运动特点 抛体运动 θ=180° 上抛运动 方向竖直向下g 匀变速直线运动 90°<θ<180° 斜上抛运动 匀变速曲线运动 θ=90° 平抛运动 知识点2 探究平抛运动的特点 1．实验思路 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,因此我们可以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,分别研究这两个方向的分运动特点,就能清楚平抛运动的规律。 2．实验方案 方案一：频闪照相的方法 (1)通过频闪照相或录制视频获得小球做平抛运动时不同时刻的位置,以抛出点为原点,建立直角坐标系; (2)以小球做平抛运动的频闪照片为例,测量出每个(或每隔2个小球取1个)小球的球心对应的x坐标和y坐标,并记录; (3)分析数据得出结论 ①水平分运动:在误差允许的范围内,由于x1=x2-x1=x3-x2,即在连续相等时间内通过的水平位移相等,可判断平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。 ②竖直分运动:在误差允许的范围内,由于Δy=(y2-y1)-y1=(y3-y2)-(y2-y1)=恒量,即在连续相等时间内竖直位移之差是恒量,可判断平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。 (2)方案二：运用运动的合成与分解的方法，分别研究两个方向上物体的运动规律. 步骤Ⅰ.先研究竖直方向上的运动规律. ①实验方法 在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B 球被释放，自由下落，做自由落体运动.观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后. 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象. ②实验现象：两个小球落地时只有一个声音，表明两个小球同时落地. ③实验结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动. 步骤Ⅱ.再分析水平方向上的运动规律. ①实验思路 如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点. ②获取轨迹 在如图所示的装置中，斜槽M 末端水平.钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动.在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上.实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上.钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.上下调节挡板 N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹 ③处理方法 a. 根据步骤Ⅰ得出的平抛运动在竖直方向是自由落体运动，可得从抛出点开始，连续相等时间内的竖直位移之比为1：3：5：7：……，根据此比例式即可找到一系列“相等的时间间隔”. b. 测量相等的时间间隔内水平运动的位移，若位移相同，则说明水平方向的分运动为匀速直线运动. ④实验结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 3. 实验结论 平抛运动的特点：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，在水平方向上的分运动是匀速直线运动. 考点一 探究平抛运动的特点 1．（23-24高一下·安徽马鞍山·期末）在做“探究平抛运动的规律”的实验时，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。 (1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不正确的是_______。 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必须相同 C．小球运动时不应与木板上的白纸接触 D．每次小球不必由静止释放 (2)某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中，忘了记下小球做平抛运动的起点位置，A为小球运动一段时间后的位置。如图所示，以A为原点建立坐标系，B、C点的位置坐标如图，y轴方向竖直向下，重力加速度g取。则小球从B点运动到C点的时间为 s，小球做平抛运动的初速度为 m/s。 2．（23-24高一下·福建厦门·期末）小悟同学用如图甲所示装置研究平抛运动的特点，将白纸和复写纸重叠并固定在竖直硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后水平飞出，落在水平挡板MN上，在白纸上压出一个痕迹点。向下移动挡板，重新释放钢球，如此重复实验，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)关于该实验，下列说法正确的有______。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽末端必须水平 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．描绘钢球平抛运动轨迹时应用折线将所有痕迹点连接起来 (2)在某次实验中，小悟同学从斜槽同一位置由静止释放小球，将水平挡板依次固定在如图乙所示的竖直等间距的1、2、3位置，在白纸上得到A、B、C三个痕迹点，A与B、B与C的水平距离分别为和，则 （选填“>”“=”或“<”）。 (3)小悟同学通过上面实验装置，在白纸上画出了小球平抛运动的轨迹，轨迹的一部分如图丙所示，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，当地重力加速度，由图中所给的数据可求出小球的初速度大小 。 3．（23-24高一下·安徽·阶段练习）某同学利用如图所示的装置描绘平抛运动的轨迹并测定平抛运动的初速度。器材有：铁架台、斜槽、固定有白纸和复写纸的方木板、重垂线及铅笔等。实验装置如图所示。 (1)除上述器材外，本实验还需要下列哪些器材______（填选项序号）。 A．刻度尺 B．小木球 C．小钢球 D．天平 (2)实验时，下列做法正确的是______（填选项序号）。 A．调整斜槽末端水平 B．将木板调整到竖直平面 C．每次应使小球以很大的速度做平抛运动 (3)以小球离开轨道末端时球心在白纸上的投影位置为坐标原点O，建立平面直角坐标系。让小球多次由同一位置静止释放，通过描点得到小球做平抛运动时球心的轨迹如图所示。在轨迹上取、和三点，测得，，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度大小为 （用a、b和g表示）。 考点二 用频闪相机研究平抛运动 4．（23-24高一下·安徽亳州·期末）某同学利用小球做平抛运动测当地的重力加速度实验，某次实验用数码相机连拍的部分频闪照片如图，小球的瞬时位置如图中A、B、C所示。照片背景为一堵贴近小球的竖直砖墙，小球运动平面与墙面平行，已知每块砖的长度，厚度，频闪照片的拍摄频率。不计砖块间的缝隙宽度和空气阻力。 (1)图中相邻小球间隔时间为 s； (2)由以上已知量和测量量，可求得小球的水平初速度 ： (3)当地的重力加速度 。 5．（23-24高一下·广东汕尾·期末）在“探究平抛运动的特点”的实验中，利用图甲所示的装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片。 (1)图乙是两次拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由此可判断造成此情况的原因可能是___________。 A．没有平衡摩擦力 B．斜槽轨道不光滑 C．未调整斜槽轨道末端切线水平 D．小球每次从斜槽的不同位置由静止释放 (2)图丙为拍摄得到的等比例频闪照片，其中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每 s曝光一次，该小球平抛运动的初速度大小为 m/s（重力加速度g取）。 一、实验题 1．（23-24高一下·广东广州·期中）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。完成下列填空： (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛 ； (2)根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为 （结果均保留2位有效数字）。 2．（23-24高一下·湖北荆州·阶段练习）某实验小组用图甲、乙所示的装置研究平抛运动的特点。 (1)如图甲所示，让完全相同的小球a和b从两个相同弧面轨道顶端由静止释放，两弧面轨道末端水平，忽略空气阻力，多次实验两小球均在水平面上相撞。该现象表明，平抛运动在水平方向的分运动是 运动； (2)如图乙所示，当完全相同小球c、d处于同一高度时，一名同学用小锤轻击弹性金属片，使球d水平飞出，同时松开球c下落，忽略空气阻力，另一名同学在小球触地反弹后迅速抓住小球，重复实验，每次均只听到一次小球落地的响声。该现象表明，平抛运动在竖直方向的分运动是 运动； (3)用频闪照相记录了某小球平抛的四个位置，如图丙，其中正方形小方格边长为1.6cm，重力加速度m/s，A点 （选填“是”或“不是”）抛出点，该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。（结果保留两位有效数字） 3．（23-24高一下·广东深圳·期末）某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。 (1)某次实验记录到的声音强度d随时间t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为 （用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为s，则抛出速度 ； (2)改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是____________； A．高度越大小球运动时间越长 B．水平速度大小不影响竖直方向的运动时间 C．小球在竖直方向上做自由落体运动 4．（23-24高一下·广西贵港·期末）某同学做“探究平抛运动的特点”实验。 (1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择 （填“实”或“空”）心小 （填“铁”或“木”）球。 (2)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．斜槽末端可以不水平 B．小球释放的初始位置越高越好 C．每次小球要从同一位置由静止释放 D．小球在做平抛运动时要靠近但不接触木板 (3)实验中，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端应是（　　） A． B． C． D． 5．（23-24高一下·浙江杭州·期中）在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．图中档条MN每次必须等间距下移 (2)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是________。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下尖的平抛运动轨迹 C．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动 (3)在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球落在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（    ） A． B． C． D．无法判断 6．（23-24高一下·福建三明·阶段练习）研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动时不同时刻的位置。 回答下列问题： (1)某次实验过程中获得小球连续三个时刻的位置如图乙所示，若频闪照相机的频率为f=10Hz，用刻度尺测得照片上、，照片上物体影像的大小与物体的实际大小的比值为k=0.1，则当地的重力加速度g= （用字母表示）= m/s2（计算结果保留至小数点后两位）； (2)要测出小球离开斜槽末端时的速度大小，还需要测量的物理量是 ； (3)若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一影响因素分析，重力加速度的测量值 （填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。 7．（23-24高一下·江西·期末）某实验小组用图甲所示轨道做“探究平抛运动在水平方向运动的规律”实验。 (1)下列说法中正确的是 （多选）。 A．应选用体积小、质量、密度均较大的小球进行实验 B．轨道不光滑是本实验的一个误差因素 C．实验时多次释放小球，其轨迹是基本重合的 (2)在调整轨道末端水平时，小明发现把球无初速度地放在轨道末端，球会自动滚落，如图甲所示，则轨道上端应向 （选填“a”或“b”）方向调整。若从轨道上同一位置释放小球，则调整后小球离开轨道末端的速度 （选填“等于”“大于”或“小于”）调整前小球离开轨道末端的速度。 (3)某同学忘记在白纸上画出竖直方向，他在白纸上找到了A0、B0、C0三个点，如图乙所示，已知小球经过这三个点的时间间隔相同，试利用这三个点，用作图法在图乙中作出竖直方向 。 (4)图丙是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的小方格边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中被拍下的三个连续的不同位置的照片，重力加速度g取10m/s2，则频闪照相相邻闪光的时间间隔T＝ s；小球经过B点时速度大小vB＝ m/s（结果可用根号表示）。 8．（23-24高一下·江西宜春·阶段练习）平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 (1)如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，可判断出A球______。 A．在竖直方向做自由落体运动 B．在水平方向做匀速直线运动 (2)如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为保证钢球是从O点飞出的初速度是一定的平抛运动，下列实验条件必须满足的是 。 A．斜槽轨道光滑    B．斜槽轨道末段水平    C．每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球 ②另一位同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，便取A点为坐标原点，建立了如图4坐标系。轨迹上三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点 （填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为 m/s，小球抛出点的坐标为（ cm， cm）。（取m/s2，计算结果均保留两位有效数字）。 9．（23-24高一下·广东肇庆·阶段练习）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板。从同一位置重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，即可描出钢球做平抛运动的轨迹，进而研究平抛运动的规律。 根据实验原理，回答以下问题： (1)实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端 。 (2)研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是 。 A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B．使用密度小、体积大的钢球 C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D．尽可能记录多个痕迹点 (3)该实验中，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是 ，建立坐标轴时应该先确定 轴（填“x”或“y”） A．    B．   C． (4)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，如图，取A点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示（g=10m/s2），小球平抛的初速度大小v0= m/s（重力加速度g取10m/s2，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是 （以cm为单位，答案不用写单位，注意正负号） 10．（23-24高一下·河南新乡·阶段练习）某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 (1)在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球 ，则说明平抛运动在竖直方向上做 运动。 (2)在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向上做 运动。 (3)图3是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的（　　） A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一位置由静止释放 11．（24-25高一上·四川内江·阶段练习）用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时y轴与重锤线平行。 b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则 （选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为 （已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 (3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_______。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 (4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体________。 A．在水平方向上做匀速直线运动 B．在竖直方向上做自由落体运动 12．（24-25高一上·浙江·期中）三个同学利用不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，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A球______； A．竖直方向的分运动是自由落体运动 B．水平方向的分运动是匀速直线运动 C．竖直方向的分运动是匀速直线运动 (2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L = 2.5 cm，则该小球经过b点时的速度大小vb = m/s；（g取10 m/s2） (3)丙同学采用如图丙所示的装置。下列器材问题和操作方式不会对实验误差带来影响的是______。 A．槽与小球间有摩擦 B．槽末端切线不水平 C．小球每次自由滚下的位置不同 D．某次实验时小球在释放瞬间有初速度v0 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲 实验：探究平抛运动的特点 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 核心考点精准练（2大考点） 模块四 小试牛刀过关测 1.知道平抛运动的定义及其受力特点. 2.掌握探究平抛运动的实验思路及方法. 3.根据实验结论，理解平抛运动的特点. 知识点1 抛体运动与平抛运动 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，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动；抛体运动开始时的速度叫作初速度. 2.平抛运动 平抛运动:如果初速度是沿水平方向的,这样的抛体运动就叫作平抛运动。 (1)条件:①初速度沿水平方向;②只受重力作用。 (2)性质:平抛运动是曲线运动,所受合力(重力)恒定,故平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。 3．抛体运动的分类及运动特点 初速度与重力夹角θ 运动名称 加速度 运动特点 抛体运动 θ=180° 上抛运动 方向竖直向下g 匀变速直线运动 90°<θ<180° 斜上抛运动 匀变速曲线运动 θ=90° 平抛运动 知识点2 探究平抛运动的特点 1．实验思路 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,因此我们可以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,分别研究这两个方向的分运动特点,就能清楚平抛运动的规律。 2．实验方案 方案一：频闪照相的方法 (1)通过频闪照相或录制视频获得小球做平抛运动时不同时刻的位置,以抛出点为原点,建立直角坐标系; (2)以小球做平抛运动的频闪照片为例,测量出每个(或每隔2个小球取1个)小球的球心对应的x坐标和y坐标,并记录; (3)分析数据得出结论 ①水平分运动:在误差允许的范围内,由于x1=x2-x1=x3-x2,即在连续相等时间内通过的水平位移相等,可判断平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动。 ②竖直分运动:在误差允许的范围内,由于Δy=(y2-y1)-y1=(y3-y2)-(y2-y1)=恒量,即在连续相等时间内竖直位移之差是恒量,可判断平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。 (2)方案二：运用运动的合成与分解的方法，分别研究两个方向上物体的运动规律. 步骤Ⅰ.先研究竖直方向上的运动规律. ①实验方法 在如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B 球被释放，自由下落，做自由落体运动.观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后. 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象. ②实验现象：两个小球落地时只有一个声音，表明两个小球同时落地. ③实验结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动. 步骤Ⅱ.再分析水平方向上的运动规律. ①实验思路 如果我们能够得到平抛运动的轨迹，利用前面探究得出的平抛运动竖直分运动的特点，就可以分析得出平抛运动在水平方向分运动的特点. ②获取轨迹 在如图所示的装置中，斜槽M 末端水平.钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动.在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N，钢球飞出后，落到挡板上.实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上.钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.上下调节挡板 N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置.最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹 ③处理方法 a. 根据步骤Ⅰ得出的平抛运动在竖直方向是自由落体运动，可得从抛出点开始，连续相等时间内的竖直位移之比为1：3：5：7：……，根据此比例式即可找到一系列“相等的时间间隔”. b. 测量相等的时间间隔内水平运动的位移，若位移相同，则说明水平方向的分运动为匀速直线运动. ④实验结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 3. 实验结论 平抛运动的特点：平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，在水平方向上的分运动是匀速直线运动. 考点一 探究平抛运动的特点 1．（23-24高一下·安徽马鞍山·期末）在做“探究平抛运动的规律”的实验时，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。 (1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不正确的是_______。 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必须相同 C．小球运动时不应与木板上的白纸接触 D．每次小球不必由静止释放 (2)某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中，忘了记下小球做平抛运动的起点位置，A为小球运动一段时间后的位置。如图所示，以A为原点建立坐标系，B、C点的位置坐标如图，y轴方向竖直向下，重力加速度g取。则小球从B点运动到C点的时间为 s，小球做平抛运动的初速度为 m/s。 【答案】(1)D (2) 0.1 2 【详解】（1）A．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动的初速度水平，故A正确； BD．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B正确，D错误； C．实验要求小球运动时不应与木板上的白纸接触，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故C正确。 本题选择错误的，故选D。 （2）[1]小球做平抛运动，竖直方向，根据匀变速直线运动的推论 解得小球从B点运动到C点的时间为 [2]水平方向，小球做匀速直线运动，小球做平抛运动的初速度为 2．（23-24高一下·福建厦门·期末）小悟同学用如图甲所示装置研究平抛运动的特点，将白纸和复写纸重叠并固定在竖直硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后水平飞出，落在水平挡板MN上，在白纸上压出一个痕迹点。向下移动挡板，重新释放钢球，如此重复实验，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)关于该实验，下列说法正确的有______。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽末端必须水平 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．描绘钢球平抛运动轨迹时应用折线将所有痕迹点连接起来 (2)在某次实验中，小悟同学从斜槽同一位置由静止释放小球，将水平挡板依次固定在如图乙所示的竖直等间距的1、2、3位置，在白纸上得到A、B、C三个痕迹点，A与B、B与C的水平距离分别为和，则 （选填“>”“=”或“<”）。 (3)小悟同学通过上面实验装置，在白纸上画出了小球平抛运动的轨迹，轨迹的一部分如图丙所示，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，当地重力加速度，由图中所给的数据可求出小球的初速度大小 。 【答案】(1)BC (2)> (3)1 【详解】（1）AC．为了保证小球每次抛出的速度相同，每次应从斜槽上相同位置无初速度释放钢球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为了保证小球抛出的速度处于水平方向，斜槽末端必须水平，故B正确； D．描绘钢球平抛运动轨迹时，应舍去误差较大的点，用平滑的曲线将剩余的点连接起来，故D错误。 故选BC。 （2）由于小球在竖直方向做自由落体运动，竖直分速度越来越大，通过相同高度所用时间越来越小，则有 小球在水平方向做运动直线运动，则有 （3）竖直方向根据 可得 水平方向根据 可得小球的初速度大小为 3．（23-24高一下·安徽·阶段练习）某同学利用如图所示的装置描绘平抛运动的轨迹并测定平抛运动的初速度。器材有：铁架台、斜槽、固定有白纸和复写纸的方木板、重垂线及铅笔等。实验装置如图所示。 (1)除上述器材外，本实验还需要下列哪些器材______（填选项序号）。 A．刻度尺 B．小木球 C．小钢球 D．天平 (2)实验时，下列做法正确的是______（填选项序号）。 A．调整斜槽末端水平 B．将木板调整到竖直平面 C．每次应使小球以很大的速度做平抛运动 (3)以小球离开轨道末端时球心在白纸上的投影位置为坐标原点O，建立平面直角坐标系。让小球多次由同一位置静止释放，通过描点得到小球做平抛运动时球心的轨迹如图所示。在轨迹上取、和三点，测得，，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度大小为 （用a、b和g表示）。 【答案】(1)AC (2)AB (3) 【详解】（1）研究平抛运动的实验不需要测量质量，不需要天平，需要刻度尺测量距离，选择小球时为了减小阻力，选择质量大体积小的小钢球。 故选AC。 （2）A．为保证小球离开斜槽做平抛运动，小球必须有水平初速度，所以斜槽末端的切线必须水平，故A正确； B．小球做平抛运动是在竖直平面内，所以将木板调整到竖直平面，故B正确； C．小球的初速度要适当，并非越大越好，故C错误。 故选AB。 （3）因为水平方向匀速运动，且 说明相邻两点间的时间间隔相同，竖直方向做匀加速直线运动，有 解得 小球做平抛运动的初速度大小为 考点二 用频闪相机研究平抛运动 4．（23-24高一下·安徽亳州·期末）某同学利用小球做平抛运动测当地的重力加速度实验，某次实验用数码相机连拍的部分频闪照片如图，小球的瞬时位置如图中A、B、C所示。照片背景为一堵贴近小球的竖直砖墙，小球运动平面与墙面平行，已知每块砖的长度，厚度，频闪照片的拍摄频率。不计砖块间的缝隙宽度和空气阻力。 (1)图中相邻小球间隔时间为 s； (2)由以上已知量和测量量，可求得小球的水平初速度 ： (3)当地的重力加速度 。 【答案】(1)0.05 (2)4 (3)9.8 【详解】（1）根据题意可知，频闪照片的拍摄频率，则时间间隔为 （2）由图可知，水平方向上有 解得 （3）竖直方向上，由逐差法有 解得 5．（23-24高一下·广东汕尾·期末）在“探究平抛运动的特点”的实验中，利用图甲所示的装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片。 (1)图乙是两次拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由此可判断造成此情况的原因可能是___________。 A．没有平衡摩擦力 B．斜槽轨道不光滑 C．未调整斜槽轨道末端切线水平 D．小球每次从斜槽的不同位置由静止释放 (2)图丙为拍摄得到的等比例频闪照片，其中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每 s曝光一次，该小球平抛运动的初速度大小为 m/s（重力加速度g取）。 【答案】(1)D (2) 0.1 2.0 【详解】（1）由乙图可知，小球两次平抛过程初速度大小不同，则每次从斜槽的不同位置由静止释放。 故选D。 （2）[1]设拍摄时的时间间隔为T，竖直方向上做匀变速直线运动，根据逐差法有 即 [2]根据水平方向运动轨迹可知小球运动的初速度大小为 一、实验题 1．（23-24高一下·广东广州·期中）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。完成下列填空： (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛 ； (2)根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为 （结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) 水平 初速度相同 (2)9.7 【详解】（1）[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，确保小球抛出时速度水平；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的初速度相同。 （2）小球竖直方向做自由落体运动，由逐差法有 解得 2．（23-24高一下·湖北荆州·阶段练习）某实验小组用图甲、乙所示的装置研究平抛运动的特点。 (1)如图甲所示，让完全相同的小球a和b从两个相同弧面轨道顶端由静止释放，两弧面轨道末端水平，忽略空气阻力，多次实验两小球均在水平面上相撞。该现象表明，平抛运动在水平方向的分运动是 运动； (2)如图乙所示，当完全相同小球c、d处于同一高度时，一名同学用小锤轻击弹性金属片，使球d水平飞出，同时松开球c下落，忽略空气阻力，另一名同学在小球触地反弹后迅速抓住小球，重复实验，每次均只听到一次小球落地的响声。该现象表明，平抛运动在竖直方向的分运动是 运动； (3)用频闪照相记录了某小球平抛的四个位置，如图丙，其中正方形小方格边长为1.6cm，重力加速度m/s，A点 （选填“是”或“不是”）抛出点，该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1)匀速直线 (2)自由落体 (3) 不是 0.80 【详解】（1）b小球在水平方向做匀速直线运动，而a小球做平抛运动，多次实验两小球均在水平面上相撞。该现象表明，平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。 （2）小锤轻击弹性金属片，使d水平飞出的同时c做自由落体运动，重复实验，每次均只听到一次小球落地的响声，该现象表明，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 （3）[1]平抛运动在竖直方向上的运动是自由落体运动，根据 可得 竖直方向根据匀变速中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知B点的竖直分速度为 则A点的竖直分速度为 可知A点不是抛出点； [2]水平方向做匀速直线运动，则该小球做平抛运动的初速度大小为 3．（23-24高一下·广东深圳·期末）某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。 (1)某次实验记录到的声音强度d随时间t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为 （用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为s，则抛出速度 ； (2)改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是____________； A．高度越大小球运动时间越长 B．水平速度大小不影响竖直方向的运动时间 C．小球在竖直方向上做自由落体运动 【答案】(1) (2)B 【详解】（1）[1]由图可知小球从被尺子击打水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为 [2]小球水平方向做匀速直线运动，则抛出速度为 （2）小球做平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，根据运动的独立性可知，竖直方向的运动时间与竖直方向的分运动有关，与水平方向的分运动无关，故该现象最能支撑的结论是水平速度大小不影响竖直方向的运动时间。 故选B。 4．（23-24高一下·广西贵港·期末）某同学做“探究平抛运动的特点”实验。 (1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择 （填“实”或“空”）心小 （填“铁”或“木”）球。 (2)关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．斜槽末端可以不水平 B．小球释放的初始位置越高越好 C．每次小球要从同一位置由静止释放 D．小球在做平抛运动时要靠近但不接触木板 (3)实验中，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端应是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) 实 铁 (2)CD (3)B 【详解】（1）[1][2]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球。 （2）A．斜槽末端必须水平，才能保证小球从斜槽末端飞出时初速度水平，故A错误； B．小球释放的初始位置不能太高，因为越高，初速度越大，平抛运动的轨迹将不在白纸的范围内，故B错误； C．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，故C正确； D．实验时小球的平抛运动要靠近但不接触木板，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确。 故选CD。 （3）实验中，斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。 故选B。 5．（23-24高一下·浙江杭州·期中）在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．图中档条MN每次必须等间距下移 (2)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中不可行的是________。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下尖的平抛运动轨迹 C．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动 (3)在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球落在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（    ） A． B． C． D．无法判断 【答案】(1)BC (2)B (3)A 【详解】（1）AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A错误，C正确； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B正确； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D错误。 故选BC。 （2）A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，不满足题意要求； B．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹，此方案是不可行的，满足题意要求； C．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，此方案是可行的，不满足题意要求。 故选B。 （3）因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以 故选A。 6．（23-24高一下·福建三明·阶段练习）研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动时不同时刻的位置。 回答下列问题： (1)某次实验过程中获得小球连续三个时刻的位置如图乙所示，若频闪照相机的频率为f=10Hz，用刻度尺测得照片上、，照片上物体影像的大小与物体的实际大小的比值为k=0.1，则当地的重力加速度g= （用字母表示）= m/s2（计算结果保留至小数点后两位）； (2)要测出小球离开斜槽末端时的速度大小，还需要测量的物理量是 ； (3)若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一影响因素分析，重力加速度的测量值 （填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。 【答案】(1) 9.60 (2)见解析 (3)没有影响 【详解】（1）[1]照片上、对应的实际长度为 ， 频闪周期 根据 解得 [2]将相应数据代入上述表达式，则有 （2）小球做平抛运动，水平方向上的分运动是匀速直线运动，则有 可知，要测出小球离开斜槽末端时的速度大小，还需要测量的物理量是A、B两点间的水平距离（B、C两点间的水平距离，或A、C两点间的水平距离）。 （3）若实验中，斜槽末端切线不水平，小球飞出后做斜上抛或斜下抛运动，竖直方向上仍是加速度为重力加速度的匀加速直线运动，结合上述可知，仅从这一影响因素分析，斜槽末端切线不水平，对重力加速度的测量值没有影响。 7．（23-24高一下·江西·期末）某实验小组用图甲所示轨道做“探究平抛运动在水平方向运动的规律”实验。 (1)下列说法中正确的是 （多选）。 A．应选用体积小、质量、密度均较大的小球进行实验 B．轨道不光滑是本实验的一个误差因素 C．实验时多次释放小球，其轨迹是基本重合的 (2)在调整轨道末端水平时，小明发现把球无初速度地放在轨道末端，球会自动滚落，如图甲所示，则轨道上端应向 （选填“a”或“b”）方向调整。若从轨道上同一位置释放小球，则调整后小球离开轨道末端的速度 （选填“等于”“大于”或“小于”）调整前小球离开轨道末端的速度。 (3)某同学忘记在白纸上画出竖直方向，他在白纸上找到了A0、B0、C0三个点，如图乙所示，已知小球经过这三个点的时间间隔相同，试利用这三个点，用作图法在图乙中作出竖直方向 。 (4)图丙是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的小方格边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中被拍下的三个连续的不同位置的照片，重力加速度g取10m/s2，则频闪照相相邻闪光的时间间隔T＝ s；小球经过B点时速度大小vB＝ m/s（结果可用根号表示）。 【答案】(1)AC (2) b 小于 (3)连接A、C两点，过B点和AC连线的中点，即为竖直方向 (4) 0.1 【详解】（1）A．为了减小实验误差，将小球的位置记录的较准确，应选用体积小、质量、密度均较大的小球进行实验，故A正确； B．该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故B错误； C．小球每次从同一位置由静止释放，所做的运动均为几乎相同的平抛运动，所以实验时多次释放小球，其轨迹是基本重合的，故C正确。 故选AC。 （2）[1]根据题图可知斜槽末端向下倾斜，为保证小球做平抛运动，所以应调整轨道末端处于水平，故应将轨道的上端向b方向调整。 [2] 若从轨道上同一位置释放小球，则调整后小球离开轨道末端时下落的高度会比调整前低一些，所以调整后小球离开轨道末端的速度会小于小球调整前离开轨道末端的速度。 （3）连接A、C两点，过B点和AC连线的中点，即为竖直方向。 （4）设BC、AB三点间的竖直高度差为，根据 频闪照相相邻闪光的时间间隔 T＝ 小球平抛运动的水平初速度为 B点竖直方向上分速度等于AC段竖直方向上的平均速度，则 小球经过B点时速度大小 vB＝m/s 8．（23-24高一下·江西宜春·阶段练习）平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 (1)如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，可判断出A球______。 A．在竖直方向做自由落体运动 B．在水平方向做匀速直线运动 (2)如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上，会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为保证钢球是从O点飞出的初速度是一定的平抛运动，下列实验条件必须满足的是 。 A．斜槽轨道光滑    B．斜槽轨道末段水平    C．每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球 ②另一位同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，便取A点为坐标原点，建立了如图4坐标系。轨迹上三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点 （填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为 m/s，小球抛出点的坐标为（ cm， cm）。（取m/s2，计算结果均保留两位有效数字）。 【答案】(1)A (2) BC 不是 1.5 30 20 【详解】（1）因无论怎样改变小球的高度和打击力度，两球总是同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，可判断出A球在竖直方向做自由落体运动，故选A； （2）①[1]A.斜槽轨道是否光滑对该问题无影响，选项A错误；     B.斜槽轨道末段水平，这样才能保证小球做平抛运动，选项B正确；     C.每次从斜槽上相同位置无初速释放钢球，这样能保证小球到达斜槽底端时的速度总相同，选项C正确。 故选BC。 ②[2]小球水平位移相等，则时间相等，但是竖直位移之比为3:5，不是从1开始的连续奇数比，可知A点不是平抛运动的抛出点。 [3]根据 可得 小球平抛的初速度为 [4]因 可知 则小球抛出点的坐标为 即抛出点的坐标（-30cm，-20cm）。 9．（23-24高一下·广东肇庆·阶段练习）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板。从同一位置重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，即可描出钢球做平抛运动的轨迹，进而研究平抛运动的规律。 根据实验原理，回答以下问题： (1)实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端 。 (2)研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是 。 A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B．使用密度小、体积大的钢球 C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D．尽可能记录多个痕迹点 (3)该实验中，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是 ，建立坐标轴时应该先确定 轴（填“x”或“y”） A．    B．   C． (4)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，如图，取A点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示（g=10m/s2），小球平抛的初速度大小v0= m/s（重力加速度g取10m/s2，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是 （以cm为单位，答案不用写单位，注意正负号） 【答案】(1)水平 (2)CD (3) C y (4) 1 （-10，-5） 【详解】（1）实验前，应将小球放在斜槽末端，根据小球的运动情况，调节支脚螺丝A、B，使斜槽末端水平。 （2）A．钢球与斜槽之间有摩擦力，但钢球每次从相同的位置滚下，摩擦力每次都是相同的，不影响实验过程。故A错误； B．实验中，为了减小空气阻力对实验的影响，需要使用密度大、体积小的钢球。故B错误； C．钢球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，这样才能保证钢球初速度相同。故C正确； D．尽可能记录多个痕迹点，可以减小实验误差。故D正确。 故选CD。 （3）[1]该实验中坐标原点O的位置，应该在小球在斜槽末端时球心的投影点。 故选C。 [2]建立坐标轴时应该先确定用铅垂线来确定y轴。 （4）[1]小球竖直方向，有 水平方向 联立，解得 [2]依题意，B点竖直分速度为 则B球运动到B点的时间为 可得小球抛出点到B点的水平距离和竖直距离分别为 ， 所以小球抛出点的坐标是（-10，-5） 10．（23-24高一下·河南新乡·阶段练习）某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 (1)在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球 ，则说明平抛运动在竖直方向上做 运动。 (2)在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向上做 运动。 (3)图3是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的（　　） A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一位置由静止释放 【答案】(1) 同时落地 自由落体 (2)匀速直线 (3)AC 【详解】（1）[1][2]由于任意高度，平抛运动和自由落体运动都会同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 （2）在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向方向上做匀速直线运动。 （3）A．为保证小球做平抛运动初速度水平，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故A正确； BC．为保证小球做平抛运动初速度相同，故每次小球应从同一位置由静止释放，故B错误，C正确。 故选AC。 11．（24-25高一上·四川内江·阶段练习）用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时y轴与重锤线平行。 b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则 （选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为 （已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。 (3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_______。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 (4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体________。 A．在水平方向上做匀速直线运动 B．在竖直方向上做自由落体运动 【答案】(1)BD (2) 大于 (3)AB (4)B 【详解】（1）本实验中要保证小球飞出斜槽末端时的速度为水平，即小球做平抛运动，且每次飞出时的速度应相同，所以只要每次将小球从斜槽上同一位置由静止释放即可。 故选BD。 （2）[1]由初速度为零的匀加速直线运动规律即在相等时间间隔内所通过的位移之比为1∶3∶5∶7∶....可知，由于A点不是抛出点，所以； [2]设AB，BC间所用的时间为T，竖直方向有 水平方向有 联立解得 （3）A．细管A始终在水面之下，B就会喷出稳定的细水柱，故可行，A正确； B．用频闪照相在同一底片上记录小球不同时刻的位置即平抛运动的轨迹上的点，平滑连接在一起即为平抛运动轨迹，所以此方案可行，B正确； C．将铅笔垂直于竖直的白板放置，以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸间有摩擦阻力的作用，所以铅笔作的不是平抛运动，故此方案不可行，C错误。 故选AB。 （4）由平抛运动竖直方向运动可知 解得运动时间 所以只要高度相同，时间相同，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 故选B。 12．（24-25高一上·浙江·期中）三个同学利用不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，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A球______； A．竖直方向的分运动是自由落体运动 B．水平方向的分运动是匀速直线运动 C．竖直方向的分运动是匀速直线运动 (2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L = 2.5 cm，则该小球经过b点时的速度大小vb = m/s；（g取10 m/s2） (3)丙同学采用如图丙所示的装置。下列器材问题和操作方式不会对实验误差带来影响的是______。 A．槽与小球间有摩擦 B．槽末端切线不水平 C．小球每次自由滚下的位置不同 D．某次实验时小球在释放瞬间有初速度v0 【答案】(1)A (2)1.25 (3)A 【详解】（1）由于A球以不同速度平抛时，下落情况与自由落体运动的B球完全相同，说明平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，水平方向运动无法判断。 故选A。 （2）竖直方向上，根据 可得相邻两个点间的时间间隔 平抛初速度 b点竖直方向上的分速度 因此b点的速度 （3）若每次小球运动轨迹相同，每次小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽末端必须水平，这样就能保证每次小球平抛的初速度相同，至于斜槽是否光滑对实验结果没有影响。 故选A。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$