5.3 实验：探究平抛运动的特点 拔高练习卷 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

实验：探究平抛运动的特点拔高练习卷 1．某物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。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)关于该实验，下列说法正确的是 。 A．应将斜槽轨道末端调节至水平状态 B．钢球的体积尽可能大些 C．图中挡板MN每次必须等间距下移 D．描绘钢球不同轨迹时，每次都应从斜槽上相同位置处无初速度释放钢球 (2)如图乙所示，在描出的轨迹上取A、B、C三点，A、B两点和B、C两点的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，cm，cm，cm，重力加速度大小，则钢球平抛的初速度大小为__________m/s，经过B点时的速度大小为__________m/s。（结果均保留三位有效数字） (3)处理数据后发现，测得钢球的初速度偏小，则其原因是__________。（任写一条即可） 【答案】(1)A (2) 1.50 2.50 (3)存在空气阻力 【详解】（1）A．为了保证钢球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末端需要调节至水平状态，故A正确； B．钢球的体积尽量小些，以减小阻力的影响，故B错误； C．挡板只要能记录下钢球在不同高度时的不同位置，故题图甲中挡板MN每次不需要等间距下移，故C错误； D．描绘钢球不同轨迹时，每次从斜槽上不同位置处无初速度释放钢球，故D错误。 故选A。 （2）[1]钢球做平抛运动，在竖直方向上有 代入数据解得 在水平方向上有 解得 [2]钢球经过B点时竖直方向的速度大小 则经过B点时速度大小 （3）钢球下落过程中受到的空气阻力不能忽略。 2．在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组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______；（多选，填写正确答案标号） 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．图中挡板MN每次必须等间距下移 (2)如图乙所示，在描出的轨迹上取A，B，C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，，，，取，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留2位有效数字） (3)如图乙所示，若A点不是抛出点，以A点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距和，取。则钢球在B点的速度大小为______m/s，抛出点的坐标为______（已知x轴、y轴坐标单位均为cm）。 【答案】(1)BC (2)2.0 (3) 2.5 （，） 【详解】（1）AC．为了保证每次钢球抛出的速度相同，每次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．为了保证钢球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末段需要调节水平，故B正确； D．图中挡板MN每次不需要等间距下移，故D错误。 故选BC。 （2）钢球做平抛运动，在竖直方向有 可得 在水平方向有 可得钢球平抛的初速度大小为 （3）[1]钢球做平抛运动，在竖直方向有 可得 在水平方向有 钢球在B点的竖直分速度大小为 则钢球在B点的速度大小为 [2]钢球从抛出点到B点的运动时间为 则抛出点到B点的水平距离为 抛出点到B点的竖直距离为 所以抛出点的坐标为， 即抛出点的坐标为（，）。 3．在“探究平抛运动的特点”实验中： (1)采用如图甲所示装置探究平抛运动规律，用频闪照相法记录两球落地前在不同时刻的位置如图乙所示，图中实线为正交的水平线和竖直线，且相邻竖直线间距相等。下列说法正确的是________（多选）。 A．应改变小锤的打击力度和钢球高度，进行多次实验 B．可以通过眼睛观察来判断A、B两球是否总是同时落地 C．通过图乙照片仅可判断钢球在水平方向做匀速直线运动 D．通过图乙照片可判断钢球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 (2)进一步采用图丙所示的装置探究平抛运动的特点。钢球沿斜槽M滚下后从末端飞出，落在倾斜的挡板N上后挤压固定在背板上的复写纸，在白纸上留下印迹。 ①关于本实验，下列说法正确的是________。 A．记录钢球位置时，每次必须严格地等距离下降 B．钢球运动时挡板及白纸应保持竖直 C．建立坐标系时应以槽口的端点作为坐标原点O ②如图丁是实验中钢球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的钢球在斜槽上释放的位置________（填“较低”或“较高”）。 ③如图戊所示实验记录了若干点迹，请在图戊中用小黑点“●”标出小球的抛出点的位置________。 【答案】(1)AD (2) B 较高 【详解】（1）A． 为了得到普遍规律，需要改变打击力度改变平抛初速度、改变钢球下落高度多次实验，故A正确； B．钢球下落速度快，人眼无法准确判断两球是否同时落地，故B错误； CD．频闪照相时间间隔相等，图中相邻竖直线间距相等，说明水平方向相等时间位移相等，可判断水平匀速直线运动；竖直方向相邻相等时间位移差恒定，满足自由落体的位移规律，可判断竖直方向为自由落体运动，故C错误，D正确。 故选AD。 （2）[1] A．本实验不需要每次严格等距离下降挡板，只需要记录多个位置即可，故A错误； B．平抛运动在竖直平面内，因此挡板和白纸必须保持竖直，故B正确； C．建立坐标系时，原点应为小球在槽口时球心在白纸上的投影，不是槽口端点，故C错误。 故选B。 [2]②轨迹①水平位移更大，说明平抛初速度更大；释放位置越高，小球下滑获得的初速度越大，因此轨迹①对应释放位置较高。 [3]设方格边长为，水平相邻两点间隔相等，时间间隔相等； 竖直方向，，由可推得：抛出点距离点水平向左、竖直向上，对应位置就是点左3格、上1格的网格交点。如下图： 4．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________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与铅垂线平行。 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)某同学将实验方案做了改变，如图3所示，他把桌子搬到墙的附近，调整好仪器，使从斜槽轨道固定位置P滚下的小球能够打在正对的墙上，把白纸和复写纸附着在墙上，记录小球的落点。该同学在实验中仅水平移动桌子，使固定于斜槽末端的重锤线依次处于图中1、2、3的位置进行实验，1与2的水平间距等于2与3的水平间距。通过三次实验，记录到小球在白纸上同一竖直线上的三个落点，则下列三幅图中______图可能正确。 【答案】(1)BD (2) 球心 需要 大于 (3)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]平抛运动的起始点应为钢球静置于Q点时，钢球的球心对应纸上的位置； [2]由于平抛运动在竖直方向做自由落体运动，所以在确定y轴时需要y轴与重锤线平行； [3]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可知，由于A点不是抛出点，所以； [4] 设AB、BC间所用的时间为T，竖直方向，则有 水平方向则有 联立解得 （3）1与2的水平间距等于2与3的水平间距，故1与2小球的平抛运动的时间差等于2与3的平抛运动的时间差，则在竖直方向上，根据 可知，2与3的平抛运动的竖直位移差比1与2的平抛运动的竖直位移差多。 故选B。 5．在“探究平抛运动的特点”的实验中，某组同学用如图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，让钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，并挤压白纸留下痕迹点。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____。（填选项前的字母） A．斜槽轨道末端水平 B．挡板高度等间距变化 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D．尽可能减小钢球与斜槽轨道之间的摩擦 (2)同学甲用图1的实验装置得到的痕迹点如图2所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验____。（填选项前的字母） A．钢球释放的高度偏低 B．钢球释放的高度偏高 C．钢球没有被静止释放 D．挡板未水平放置 (3)同学乙用频闪照相机记录了钢球做平抛运动过程中的、、三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图3所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。 根据图中数据判断，点____（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。钢球平抛的初速度为____（取，计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1)AC (2)BC (3) 是 1.5 【详解】（1）A．斜槽轨道末端水平，能保证钢球做平抛运动，是必须满足的条件，故A正确； B．挡板高度不需要等间距变化，只要能记录不同位置的痕迹点即可，不是必须条件，故B错误； C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，这样才能保证钢球每次平抛的初速度相同，是必须满足的条件，故C正确； D．钢球与斜槽轨道之间的摩擦不影响每次从同一位置释放时到达末端的速度，不是必须减小的，不是必须条件，故D错误。 故选AC。 （2）由图可知，下降相同的高度，误差点的水平位移更大，可知偏差较大的点产生原因是平抛运动初速度偏大，故可能原因是钢球没有被静止释放或钢球释放的高度偏高。 故选BC。 （3）[1]由图可知，钢球从A到B与B到C时间相等（因为水平距离相等），且 满足初速度为0的匀变速直线运动特点，故点是平抛运动的抛出点。 [2]对钢球竖直方向有 因为 联立解得钢球初速度 6．某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 (1)甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明________； (2)用图乙所示装置研究平抛运动时，必须满足的实验条件和必要的实验操作是（　　）（选填选项代号） A．小球每次从斜槽上不同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 (3)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取，则小球平抛初速度的大小为________m/s，小球抛出点的坐标为________。 【答案】(1)平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 (2)C (3) 3 【详解】（1）A做平抛运动，B做自由落体运动，二者同一高度同时开始运动，同时落地，说明平抛运动竖直方向的分运动和自由落体运动规律相同，即平抛运动竖直分运动为自由落体运动。 （2）A．为了保证小球每次平抛的初速度相同，轨迹一致，小球需要每次从斜槽同一位置自由滚下，故A错误； B．只要每次从同一位置释放，即使斜槽不光滑，小球初速度仍相同，斜槽轨道不需要光滑，故B错误； C．记录的点适当多一些，描出的轨迹更接近真实运动，故C正确； D．描轨迹时，需要舍去偏离较远的误差点，不是连接所有点，故D错误。 故选C。 （3）[1]已知方格边长，平抛运动水平方向匀速，竖直方向匀变速，相邻两点水平间隔为，竖直位移差 由匀变速直线运动的推论，得 解得 平抛初速度 [2]小球在y轴方向由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点y轴方向速度的大小为 从抛出点到B点的时间 抛出点到B点的水平距离 B点坐标为，所以抛出点坐标 抛出点到B点的竖直距离 所以抛出点坐标 即抛出点坐标为 7．某探究小组利用图甲所示实验装置“探究平抛运动的特点”。 (1)下列关于本实验的说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平 B．为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动 C．实验中应取斜槽末端紧贴槽口处为平抛运动的起始点，并作为建立的坐标系的原点 (2)甲同学在实验中正确记录了数据，如图乙，其中为抛出点，重力加速度取，则此小球做平抛运动的初速度大小为__________。 (3)乙同学通过实验记录了小球在运动过程中的三个位置如图丙所示，图中方格为边长的小正方形，重力加速度取。由图中信息可求得小球做平抛运动的初速度大小为__________，小球从抛出点运动到点经历的时间为__________。 【答案】(1)A (2)1.4 (3) 3 0.25 【详解】（1）AB．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平，以保证小球在空中做平抛运动，故A正确，B错误； C．实验中应取小球静止在斜槽末端时球心在白纸上的水平投影点为平抛运动的起始点，并作为建立的坐标系的原点，故C错误。 故选A。 （2）根据平抛运动的规律，在水平方向有 在竖直方向，有， 其中、 解得 （3）[1][2]小球从点到点和从点到点的水平位移相等，故小球从点到点和从点到点的时间相等，在竖直方向，有 解得， 故该小球做平抛运动的初速度大小 小球在点时的竖直方向速度等于在段竖直方向的平均速度，故 又有 故小球从抛出点运动到点经历的时间 小球从抛出点运动到点经历的时间。 8．(1)为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（　　） A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 (2)关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是（　　） A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B．安装斜槽时其末端切线应水平 C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些。 E．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 (3)如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取10m/s2，结果均保留三位有效数字） ①小球运动到b点的速度为___________m/s ； ②抛出点坐标___________（坐标单位为cm）。 【答案】(1)AB (2)BCE (3) 2.50 （-10.0cm，-1.25cm） 【详解】（1）甲实验中一个小球做平抛运动，一个小球做自由落体运动，所以这个实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动，乙实验中一个小球做平抛运动，一个小球在水平方向做匀速直线运动，所以乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。故选AB。 （2）A．只要保证小球每次释放时都是从同一位置静止释放即可，小球与斜槽之间有摩擦不会影响实验结果，故A错误； B．安装斜槽时其末端切线应水平，保证小球离开斜槽时速度方向水平，故B正确； C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，保证小球以相同的速度离开斜槽，故C正确； D．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能高一些，增大小球离开斜槽时的速度，故D错误； E。将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E正确。 故选BCE。 （3）[1]ab和bc水平间距相等都为 说明小球从a到b与从b到c的时间间隔相等，设为T，则 其中， 解得 小球的初速度为 联立代入数据解得 小球运动到b点时竖直方向的速度大小为 所以小球运动到b点的速度为 [2]小球运动到b点时的运动时间为 则抛出点的横坐标为 抛出点的纵坐标为 所以抛出点坐标为（-10.0cm，-1.25cm）。 9．在“探究平抛运动的特点”实验中，实验小组从不同角度进行实验。 (1)采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是____。 A．将斜槽轨道的末端调成水平 B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线 C．小球释放的初始位置越高越好 D．图甲中挡条每次必须等间距下移 (2)实验中探究物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角为，其正切值随时间变化的图像如图所示，则初速度____。（取，结果保留两位有效数字） (3)由（2）中实验测得落点和平抛起点连线与水平方向夹角为，则位移为____。（取，结果保留两位有效数字） (4)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力____（填“会”或“不会”）使实验的误差增大。 【答案】(1)A (2)1.0 (3)0.28 (4)不会 【详解】（1）A．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平，故A正确； B．本实验不需要天平测出小球的质量，但需要配备铅垂线以确定竖直方向，故B错误； C．实验中需要小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，小球释放的初始位置适合即可，不是越高越好，释放位置过高，会导致初速度较大，小球经过纸面的时间较短，竖直方向下落的高度较低，描绘的轨迹不便于数据计算，故C错误； D．图甲中挡条每次不需要等间距下移，故D错误。 故选A。 （2）由 可得随时间t变化的图像斜率为 解得 （3）由 解得 水平分位移、竖直分位移分别为， 故位移为 （4）斜槽轨道不需要光滑，只要保证小球每次从同一位置释放即可，因为小球每次从同一位置释放，路径相同，每次损失的机械能相同，到达斜面底端时速度相等。 10．在某次探究平抛运动的实验中： （1）如图甲所示，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球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两小球仍然同时落地。这说明平抛运动的物体在竖直方向上做________（填“自由落体”或“匀速直线”）运动。 （2）如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，斜槽与白纸的固定位置正确的是________ A．   B．   C．    D． （3）钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。钢球落在挡板上时，钢球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。 （4）该小组同学通过实验记录了若干点迹，由图丙可知，A点不是小球的抛出点，请在图丙中标出小球的抛出点，用“”表示______。若图丙中每个方格的边长为5cm，重力加速度g取，由此可计算出小球由A点移动到B点的时间为________s（保留1位有效数字）。 【答案】 自由落体 C 0.1 【详解】（1）[1]用小锤打击弹性金属片，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球总是同时落地，说明A球平抛运动在竖直方向上的运动与B球相同，是自由落体运动； （2）[2]斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平方向和竖直方向的分运动，故方格纸应该水平竖直，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C。 （4）[3]由于自由落体运动竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动，根据比例关系可知，两点间的竖直高度比例为，初始位置如图所示 [4]根据逐差法可知 其中，由图可知 即。 11．在“研究小球平抛运动”的实验中： (1)如图甲所示在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为、、，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为、、，则________。 A．若，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动 B．若，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动 C．若，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 D．若，，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 (2)如图甲，某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取，结果均保留3位有效数字） ①小球平抛运动的初速度为________m/s。 ②小球运动到b点的速度为________m/s。 ③抛出点坐标________cm，________cm。 【答案】(1)B (2) 2.00 2.50 【详解】（1）ABC．由于平抛运动在水平方向为匀速直线运动，则物体在水平方向、、的位移之比为 竖直方向做自由落体运动，根据自由落体运动规律 则有，故AC错误，B正确； D．假设小球在水平方向做匀速直线运动，根据 可得 小球竖直方向做自由落体运动，则有 则有 与题设条件不符，故D错误。 故选B。 （2）[1]根据匀变速直线运动规律可得 解得 则小球平抛运动的初速度大小为 [2]根据匀变速直线运动规律可知，小球经过b点时竖直方向的分速度为 则小球经过b点时的速度为 [3]根据上述分析可知，小球经过b点时运动的时间 则小球经过a点运动的时间 则抛出点的横坐标为 抛出的纵坐标为 12．在“探究平抛运动的特点”的实验中， (1)用图1装置进行实验，下列说法正确的是______（单选） A．仅可判断A球竖直方向做自由落体运动 B．仅可判断A球水平方向做匀速直线运动 C．可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 (2)用图2装置进行实验，下列说法正确的是_______（单选） A．每次释放钢球的位置可以不同 B．调节挡板高度时必须等间距变化 C．钢球运动时不应与背板上的白纸相接触 D．在描绘小球运动的轨迹时，需要用平滑的曲线将所有的点连接起来 (3)如图3所示，某次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，实验记录了小球在运动中的3个点迹，则该小球做平抛运动的初速度大小为_______m/s。（g取10m/s2，计算结果保留两位有效数字） 【答案】(1)A (2)C (3)1.5 【详解】（1）用图1装置进行实验，小球B做自由落体运动，小球A做平抛运动，小球A和小球B同时开始运动，同时落地，仅可判断A球竖直方向做自由落体运动。 故选A。 （2）A．为保证小球平抛时初速度相同，每次释放钢球的位置必须相同，故A错误； B．调节挡板高度时没必要必等间距变化，故B错误； C．为了避免摩擦力的影响，钢球运动时不应与背板上的白纸相接触，故C正确； D．在描绘小球运动的轨迹时，需要用平滑的曲线将尽可能多的点连接起来，有些点偏离曲线较大应舍去，故D错误。 故选C。 （3）设相邻点迹的时间间隔为 竖直方向有 得 小球做平抛运动的初速度大小 13．“祖冲之”实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，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．斜槽轨道末端水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上不同的位置释放钢球 (2)为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。 a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的_____（填“最上端”“最下端”或“球心”）对应的白纸上的位置为原点。 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。如图乙所示，在轨迹上取、、三点，、和、的水平间距相等且均为，测得、和、的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为_____（已知当地重力加速度大小为，结果用上述字母表示）。 (3)某同学利用图甲的装置，将水平挡板调至最低点，对整个装置拍摄频闪照片进行实验，实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题，他在得到的频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值，如图丙所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与轴的夹角的正切值为_____。 【答案】(1)B (2) 球心 (3) 【详解】（1）ABD．做平抛运动实验，必须满足的条件是钢球以相同的初速度沿水平方向抛出，则无论斜槽是否光滑，只要每次从同一位置无初速度释放钢球，且斜槽轨道末端水平，钢球抛出的初速度就会相同且沿水平方向，故AD错误，B正确； C．实验只需要用平滑曲线表示轨迹，挡板高度不需要等间距变化，故C错误。 故选B。 （2）[1]因为每次压点痕迹位于水平正对球心的位置，故静置于点的钢球球心对应的白纸上的位置为原点。 [2]在竖直方向上，有 在水平方向上，有 得钢球平抛的初速度大小为 （3）分析可知，小球在轴方向和轴方向均做匀变速直线运动，则相邻相等时间内的位移差相等。 则方向有 方向有 重垂线方向与轴夹角的正切值 联立解得 14．在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组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的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。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_____；（多选，填写正确答案标号） 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．图中挡板每次必须等间距下移 (2)如图乙所示，在描出的轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若点是抛出点，，取，则钢球平抛的初速度大小为_____（结果保留2位有效数字） (3)如图乙所示，若点不是抛出点，以点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，竖直间距和，取。则抛出点的坐标为_____（已知轴、轴坐标单位均为）。 【答案】(1)BC (2)2.0 (3) 【详解】（1）AC.为了保证每次钢球抛出的速度相同，每次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，A错误，C正确； B.为了保证钢球抛出时的速度处于水平方向，斜槽轨道末段需要调节水平，B正确； D.挡板只要能记录下钢球在不同高度时的不同位置，故图中挡板每次不需要等间距下移，D错误。 故选BC。 （2）钢球做平抛运动，在竖直方向有 代入数据解得 在水平方向有 代入数据解得 （3）钢球做平抛运动，在竖直方向有 代入数据解得 在水平方向有 代入数据解得 根据匀变速直线运动一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，点在竖直方向的分速度为 所以钢球从抛出点到点的运动时间为 钢球从抛出点到点的水平距离为 钢球从抛出点到点的竖直距离为 所以抛出点的坐标为， 抛出点的坐标为。 15．图甲是某种利用频闪照相“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球几乎同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍几乎同时地。 (1)关于本实验说法不正确的是 。 A．选择体积小、质量大的小球 B．斜槽轨道末段N端必须水平 C．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 D．挡片质量要尽可能小 (2)借助频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻P、Q两球的竖直高度相同，可判断P球竖直方向做__________运动。 (3)若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸和频闪相机记录P小球从斜槽末端飞出的轨迹，小球在某次平抛运动途中的几个位置如图丙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是__________ (4)某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图丁所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为__________。 (5)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。为了减小实验误差本实验中的电磁铁的铁芯应该用__________（选填“硬”或“软”）磁性材料制作 【答案】(1)C (2)自由落体 (3)0.05 (4) (5)软 【详解】（1）A．选择体积小、质量大的小球，可以减小空气阻力的影响，故A正确，不符合题意； B．斜槽轨道末段N端必须水平，以保证小球P做平抛运动，故B正确，不符合题意； C．图甲实验研究平抛运动在竖直方向的运动规律，对水平速度不做要求，所以P球不需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放，故C错误，符合题意； D．挡片质量要尽可能小，可以减少碰撞对平抛运动的影响，故D正确，不符合题意。 故选C。 （2）任意时刻P、Q两球的竖直高度相同，说明P球在竖直方向的运动与Q球的运动相同，而Q球做自由落体运动，所以P球竖直方向也做自由落体运动。 （3）根据竖直方向的运动规律，由，可得 （4）设重垂线方向与y轴间夹角为，把重力加速度沿x、y轴方向正交分解，这两个方向的加速度分别为、，则x方向有 y方向 联立可得 （5）本实验电磁铁的铁芯应该用软磁性材料制作，断开电路后磁性立即消失，对Q小球的吸引力消失，可以保证Q小球立即下落做自由落体运动。 16．某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动。钢球在斜槽轨道某一高度处由静止释放，并从末端水平飞出。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板，实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上挤压复写纸并在白纸上留下印迹。上下调节挡板，通过多次释放钢球，记录钢球在背板上所经过的多个位置。以钢球抛出时球心所在位置为坐标原点O，以水平向右和竖直向下分别为x轴和y轴的正方向，建立直角坐标系，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如图乙所示。 (1)对于本实验，下列说法正确的是 A．每次必须从同一高度由静止释放钢球 B．斜槽轨道必须光滑 C．挡板必须等间隔上下移动 D．装置的背板必须竖直放置 (2)通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后，为进一步研究钢球在水平方向的运动规律，该同学在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为（）、（）和（）。下列能够说明钢球在水平方向的运动可能为匀速直线运动的是 。 A．若时，满足 B．若时，满足 C．在轨迹上取若干点获取数据，它们的坐标可以用一条二次函数曲线拟合（即满足） D．在轨迹上取若干点获取数据，画出的图像是一条过原点的直线 (3)该同学用图甲所示的实验装置进行实验时，没有调整斜槽末端水平，在斜槽末端向下倾斜的情况下得到小球的运动轨迹如图所示，在轨迹中选取A、B两点，坐标分别为（）、（）。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得斜槽末端切线方向与x轴间夹角的正切值为__________。 (4)另一同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图所示，在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔，在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上，在筒中装入一定高度的水，水由出水口射出，落向地面，测量出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x。在实验测量的过程中，该同学发现测量水柱的水平射程x时，若测量读数太慢，x的数值会变化。 a.请分析水平射程x的数值变化的原因________。 b.为了减小实验误差，应选用直径较大的容器，还是直径较小的容器？请说明判断依据_______。 【答案】(1)AD (2)CD (3) (4) 由于水柱的流量不变，即单位时间流出的水的体积不变，所以当测量读数太慢时，塑料筒中的水的高度下降，出水口处水的压强减小，水的流速减小，所以水平射程x的数值变小 为了减小实验误差，应选用直径较小的容器，因为容器直径越小，出水口处水的压强越接近塑料筒中的水的高度决定的压强，水的流速越稳定，水平射程x的数值越稳定 【详解】（1）A．每次必须从同一高度由静止释放钢球，以保证小球到达斜槽底端速度相同，故A正确； B．斜槽轨道不必须光滑，只需保证每次必须从同一高度由静止释放钢球，每次克服阻力做功相同，小球到达斜槽底端速度相同，故B错误； C．挡板不需要等间隔上下移动，故C错误； D．装置的背板必须竖直放置，故D正确。 故选AD。 （2）A．根据竖直方向初速度为零匀加速规律可知，若 则运动时间相同，满足 即可说明水平匀速运动，故A错误； B．若 竖直方向位移相同，但竖直是加速运动，时间不等，故B错误； C．根据， 整理可得 其中k是常数，故C正确； D．根据以上分析可知 在轨迹上取若干点获取数据，画出的图像是一条过原点的直线，故D正确。 故选CD。 （3）水平方向 竖直方向， 解得 （4）[1]由于水柱的流量不变，即单位时间流出的水的体积不变，所以当测量读数太慢时，塑料筒中的水的高度下降，出水口处水的压强减小，水的流速减小，所以水平射程x的数值变小； [2]为了减小实验误差，应选用直径较小的容器，因为容器直径越小，出水口处水的压强越接近塑料筒中的水的高度决定的压强，水的流速越稳定，水平射程x的数值越稳定。 17．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________。 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则小球平抛的初速度为__________。（g取） (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每格的边长5cm，通过实验记录小球运动途中的三个位置，如图丙，则该球做平抛运动的初速度为__________，B点的竖直分速度为__________，B点的速度为__________。（g取） 【答案】(1)初速度相同 (2)1.6 (3) 1.5 2.0/2 2.5 【详解】（1）每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。 （2）根据， 小球平抛的初速度为 （3）[1]分析图丙知L=5cm=0.05m 根据匀变速直线运动推论Δy=5L-3L=gT2 代入数据解得T=0.1s 初速度为 [2][3]根据匀变速直线中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，B点竖直分速度 B点的速度为 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验：探究平抛运动的特点拔高练习卷 1．某物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。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)关于该实验，下列说法正确的是 。 A．应将斜槽轨道末端调节至水平状态 B．钢球的体积尽可能大些 C．图中挡板MN每次必须等间距下移 D．描绘钢球不同轨迹时，每次都应从斜槽上相同位置处无初速度释放钢球 (2)如图乙所示，在描出的轨迹上取A、B、C三点，A、B两点和B、C两点的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，cm，cm，cm，重力加速度大小，则钢球平抛的初速度大小为__________m/s，经过B点时的速度大小为__________m/s。（结果均保留三位有效数字） (3)处理数据后发现，测得钢球的初速度偏小，则其原因是__________。（任写一条即可） 2．在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组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______；（多选，填写正确答案标号） 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．图中挡板MN每次必须等间距下移 (2)如图乙所示，在描出的轨迹上取A，B，C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若A点是抛出点，，，，取，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留2位有效数字） (3)如图乙所示，若A点不是抛出点，以A点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，竖直间距和，取。则钢球在B点的速度大小为______m/s，抛出点的坐标为______（已知x轴、y轴坐标单位均为cm）。 3．在“探究平抛运动的特点”实验中： (1)采用如图甲所示装置探究平抛运动规律，用频闪照相法记录两球落地前在不同时刻的位置如图乙所示，图中实线为正交的水平线和竖直线，且相邻竖直线间距相等。下列说法正确的是________（多选）。 A．应改变小锤的打击力度和钢球高度，进行多次实验 B．可以通过眼睛观察来判断A、B两球是否总是同时落地 C．通过图乙照片仅可判断钢球在水平方向做匀速直线运动 D．通过图乙照片可判断钢球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 (2)进一步采用图丙所示的装置探究平抛运动的特点。钢球沿斜槽M滚下后从末端飞出，落在倾斜的挡板N上后挤压固定在背板上的复写纸，在白纸上留下印迹。 ①关于本实验，下列说法正确的是________。 A．记录钢球位置时，每次必须严格地等距离下降 B．钢球运动时挡板及白纸应保持竖直 C．建立坐标系时应以槽口的端点作为坐标原点O ②如图丁是实验中钢球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，轨迹①所对应的钢球在斜槽上释放的位置________（填“较低”或“较高”）。 ③如图戊所示实验记录了若干点迹，请在图戊中用小黑点“●”标出小球的抛出点的位置________。 4．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________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与铅垂线平行。 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)某同学将实验方案做了改变，如图3所示，他把桌子搬到墙的附近，调整好仪器，使从斜槽轨道固定位置P滚下的小球能够打在正对的墙上，把白纸和复写纸附着在墙上，记录小球的落点。该同学在实验中仅水平移动桌子，使固定于斜槽末端的重锤线依次处于图中1、2、3的位置进行实验，1与2的水平间距等于2与3的水平间距。通过三次实验，记录到小球在白纸上同一竖直线上的三个落点，则下列三幅图中______图可能正确。 5．在“探究平抛运动的特点”的实验中，某组同学用如图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，让钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，并挤压白纸留下痕迹点。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____。（填选项前的字母） A．斜槽轨道末端水平 B．挡板高度等间距变化 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D．尽可能减小钢球与斜槽轨道之间的摩擦 (2)同学甲用图1的实验装置得到的痕迹点如图2所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验____。（填选项前的字母） A．钢球释放的高度偏低 B．钢球释放的高度偏高 C．钢球没有被静止释放 D．挡板未水平放置 (3)同学乙用频闪照相机记录了钢球做平抛运动过程中的、、三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图3所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。 根据图中数据判断，点____（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。钢球平抛的初速度为____（取，计算结果保留两位有效数字）。 6．某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。 (1)甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明________； (2)用图乙所示装置研究平抛运动时，必须满足的实验条件和必要的实验操作是（　　）（选填选项代号） A．小球每次从斜槽上不同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 (3)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取，则小球平抛初速度的大小为________m/s，小球抛出点的坐标为________。 7．某探究小组利用图甲所示实验装置“探究平抛运动的特点”。 (1)下列关于本实验的说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A．小球运动的轨道可以不光滑，但斜槽末端必须保持水平 B．为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动 C．实验中应取斜槽末端紧贴槽口处为平抛运动的起始点，并作为建立的坐标系的原点 (2)甲同学在实验中正确记录了数据，如图乙，其中为抛出点，重力加速度取，则此小球做平抛运动的初速度大小为__________。 (3)乙同学通过实验记录了小球在运动过程中的三个位置如图丙所示，图中方格为边长的小正方形，重力加速度取。由图中信息可求得小球做平抛运动的初速度大小为__________，小球从抛出点运动到点经历的时间为__________。 8．(1)为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（　　） A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 (2)关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是（　　） A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B．安装斜槽时其末端切线应水平 C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些。 E．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 (3)如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取10m/s2，结果均保留三位有效数字） ①小球运动到b点的速度为___________m/s ； ②抛出点坐标___________（坐标单位为cm）。 9．在“探究平抛运动的特点”实验中，实验小组从不同角度进行实验。 (1)采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是____。 A．将斜槽轨道的末端调成水平 B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线 C．小球释放的初始位置越高越好 D．图甲中挡条每次必须等间距下移 (2)实验中探究物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角为，其正切值随时间变化的图像如图所示，则初速度____。（取，结果保留两位有效数字） (3)由（2）中实验测得落点和平抛起点连线与水平方向夹角为，则位移为____。（取，结果保留两位有效数字） (4)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力____（填“会”或“不会”）使实验的误差增大。 10．在某次探究平抛运动的实验中： （1）如图甲所示，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球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两小球仍然同时落地。这说明平抛运动的物体在竖直方向上做________（填“自由落体”或“匀速直线”）运动。 （2）如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，斜槽与白纸的固定位置正确的是________ A．   B．   C．    D． （3）钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。钢球落在挡板上时，钢球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。 （4）该小组同学通过实验记录了若干点迹，由图丙可知，A点不是小球的抛出点，请在图丙中标出小球的抛出点，用“”表示______。若图丙中每个方格的边长为5cm，重力加速度g取，由此可计算出小球由A点移动到B点的时间为________s（保留1位有效数字）。 11．在“研究小球平抛运动”的实验中： (1)如图甲所示在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为、、，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为、、，则________。 A．若，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动 B．若，则能说明小球在竖直方向做自由落体运动 C．若，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 D．若，，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动 (2)如图甲，某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取，结果均保留3位有效数字） ①小球平抛运动的初速度为________m/s。 ②小球运动到b点的速度为________m/s。 ③抛出点坐标________cm，________cm。 12．在“探究平抛运动的特点”的实验中， (1)用图1装置进行实验，下列说法正确的是______（单选） A．仅可判断A球竖直方向做自由落体运动 B．仅可判断A球水平方向做匀速直线运动 C．可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动 (2)用图2装置进行实验，下列说法正确的是_______（单选） A．每次释放钢球的位置可以不同 B．调节挡板高度时必须等间距变化 C．钢球运动时不应与背板上的白纸相接触 D．在描绘小球运动的轨迹时，需要用平滑的曲线将所有的点连接起来 (3)如图3所示，某次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，实验记录了小球在运动中的3个点迹，则该小球做平抛运动的初速度大小为_______m/s。（g取10m/s2，计算结果保留两位有效数字） 13．“祖冲之”实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，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．斜槽轨道末端水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上不同的位置释放钢球 (2)为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。 a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的_____（填“最上端”“最下端”或“球心”）对应的白纸上的位置为原点。 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。如图乙所示，在轨迹上取、、三点，、和、的水平间距相等且均为，测得、和、的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为_____（已知当地重力加速度大小为，结果用上述字母表示）。 (3)某同学利用图甲的装置，将水平挡板调至最低点，对整个装置拍摄频闪照片进行实验，实验时忘了标记重垂线方向。为解决此问题，他在得到的频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为轴和轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值，如图丙所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与轴的夹角的正切值为_____。 14．在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组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的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。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_____；（多选，填写正确答案标号） 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．图中挡板每次必须等间距下移 (2)如图乙所示，在描出的轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，竖直间距分别是和，若点是抛出点，，取，则钢球平抛的初速度大小为_____（结果保留2位有效数字） (3)如图乙所示，若点不是抛出点，以点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系，在描出的轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为，竖直间距和，取。则抛出点的坐标为_____（已知轴、轴坐标单位均为）。 15．图甲是某种利用频闪照相“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球几乎同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍几乎同时地。 (1)关于本实验说法不正确的是 。 A．选择体积小、质量大的小球 B．斜槽轨道末段N端必须水平 C．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 D．挡片质量要尽可能小 (2)借助频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻P、Q两球的竖直高度相同，可判断P球竖直方向做__________运动。 (3)若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸和频闪相机记录P小球从斜槽末端飞出的轨迹，小球在某次平抛运动途中的几个位置如图丙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是__________ (4)某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图丁所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为__________。 (5)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。为了减小实验误差本实验中的电磁铁的铁芯应该用__________（选填“硬”或“软”）磁性材料制作 16．某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动。钢球在斜槽轨道某一高度处由静止释放，并从末端水平飞出。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板，实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上挤压复写纸并在白纸上留下印迹。上下调节挡板，通过多次释放钢球，记录钢球在背板上所经过的多个位置。以钢球抛出时球心所在位置为坐标原点O，以水平向右和竖直向下分别为x轴和y轴的正方向，建立直角坐标系，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如图乙所示。 (1)对于本实验，下列说法正确的是 A．每次必须从同一高度由静止释放钢球 B．斜槽轨道必须光滑 C．挡板必须等间隔上下移动 D．装置的背板必须竖直放置 (2)通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后，为进一步研究钢球在水平方向的运动规律，该同学在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为（）、（）和（）。下列能够说明钢球在水平方向的运动可能为匀速直线运动的是 。 A．若时，满足 B．若时，满足 C．在轨迹上取若干点获取数据，它们的坐标可以用一条二次函数曲线拟合（即满足） D．在轨迹上取若干点获取数据，画出的图像是一条过原点的直线 (3)该同学用图甲所示的实验装置进行实验时，没有调整斜槽末端水平，在斜槽末端向下倾斜的情况下得到小球的运动轨迹如图所示，在轨迹中选取A、B两点，坐标分别为（）、（）。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得斜槽末端切线方向与x轴间夹角的正切值为__________。 (4)另一同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图所示，在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔，在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上，在筒中装入一定高度的水，水由出水口射出，落向地面，测量出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x。在实验测量的过程中，该同学发现测量水柱的水平射程x时，若测量读数太慢，x的数值会变化。 a.请分析水平射程x的数值变化的原因________。 b.为了减小实验误差，应选用直径较大的容器，还是直径较小的容器？请说明判断依据_______。 17．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________。 (2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则小球平抛的初速度为__________。（g取） (3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每格的边长5cm，通过实验记录小球运动途中的三个位置，如图丙，则该球做平抛运动的初速度为__________，B点的竖直分速度为__________，B点的速度为__________。（g取） 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $