1、第3节 实验：探究平抛运动的特点知识点一描绘平抛运动轨迹的几种方案1在做“探究平抛运动的特点”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图所示(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法_(2)关于这个实验，下列说法正确的是_A小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动轨迹要靠近木板但不接触(3)在做“研究平抛运动”的实验时，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的关系正确的是_2(多选)在探究平抛运动的规律时，可以选
2、用下列各种装置图，以下操作合理的是()A选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹知识点二判断平抛运动的轨迹是否为抛物线3用频闪照相的方法研究A、B两球的运动，如图所示是它们运动过程的频闪照片仅从照片上看，相邻竖直线之间的距离相等，相邻水平线之间的距离不相等，据此，可以认为()AA小球在水平方向做匀速运动BA小球在水平方向做匀加速运动C
3、A小球在竖直方向做匀速运动DA小球在竖直方向做匀加速运动4某研究小组利用频闪照相技术探究平抛运动规律时，将自由落体运动与平抛运动类比得出运动规律与结论两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球从B点开始下落，照片上的小方格为相同的正方形重力加速度g取10 m/s2，不计阻力根据照片显示的信息，下列说法中正确的是()A只能确定b球的运动是自由落体运动B不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动Ca球在水平方向做匀加速直线运动D可以确定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成关键能力综合练进阶训练第二层一、单选题1从水平
4、匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()A从飞机上看，物体静止B从飞机上看，物体始终在飞机的后方C从地面上看，物体做平抛运动D从地面上看，物体做自由落体运动2关于做平抛运动的物体，正确的说法是()A速度始终不变B加速度始终不变C受力始终与运动方向垂直D受力始终与运动方向平行3平抛物体的运动规律可以概括为两点：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，改变高度，重复实验，观察到相同现象，这个实验()A只能
5、说明上述规律中的第条B只能说明上述规律中的第条C不能说明上述规律中的任何一条D能同时说明上述两条规律4利用传感器和计算机研究平抛运动，装置如图甲所示，A为发射器，B为接收器利用该装置可测出平抛运动的小球在不同时刻的速率某同学用质量m0.02 kg的小球做实验时，根据测得的数据作出v2t2图像如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则下列说法中正确的是()A图像的斜率等于重力加速度B小球的初速度大小为4 m/sC横轴读数为0.04 s2时，小球的速度大小为2 m/sD横轴读数为0.04 s2时，小球的速度大小为8 m/s二、多选题5“探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图所示，在实验前应()A
6、将斜槽的末端切线调成水平B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C在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点D测出平抛小球的质量三、实验题6在“研究平抛运动规律”的实验中，(1)图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的_A球心B球的上端C球的下端在此实验中，下列说法正确的是_A斜槽轨道必须光滑B记录的点应适当多一些C用平滑曲线把所有的点连接起来Dy轴的方向根据铅垂线确定(2)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作的错误是_A释放小球时初速度不为0B
7、释放小球的初始位置不同C斜槽末端切线不水平7在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛物体的运动轨迹和分析平抛物体的运动规律实验简要步骤如下：A让小球多次从_由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置B安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是：_.C在课本11页步骤1中已经得出小球竖直方向做自由落体运动，在轨迹上自原点起沿y轴取连续三段位移，使之位移之比为135，即小球通过三段位移的时间相等，研究水平方向的位移是否相等，若相等，说明小球在水平方向做匀速直线运动D取下白纸，以O为原点，竖直线为y轴，水平线为x轴建立平面直角坐标系，用平
8、滑曲线连接各点画出小球的平抛运动轨迹你认为该实验合理的实验步骤顺序应为：_(只填写各步骤前的代表字母)8如图所示，“探究平抛运动的特点”的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移保持水平槽口距底板高度h0.420 m不变改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中v0(ms1)0.7411.0341.3181.584t/ms292.7293.0292.8292.9d/cm21.730.338.646.4(1)由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v
9、0成_关系，与_无关(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理 s289.8 ms，发现理论值与测量值之差约为3 ms.经检查，实验及测量无误，其原因是_(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，重新做了这个实验，竟发现测量值t依然大于自己得到的理论值t理，但二者之差在37 ms，且初速度越大差值越小对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是_学科素养升级练进阶训练第三层1(多选)如图所示，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，电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一水平位置调C、D高度，使ACBD，将小铁球P、Q、R分别
10、吸在电磁铁C、D、E上，然后同时切断C、D电源，P、Q从弧形轨道滚下，当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源，小球R开始下落，改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置，再进行若干次调整，经过多次实验发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞下列说法和做法正确的是()A实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动B实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动的水平方向的分运动是匀速直线运动C若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向右移动一些D若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了三球同时相撞，可以适
11、当将电磁铁E向左移动一些2某同学设计了一个研究平抛运动的实验实验装置如图(a)所示，A是一块木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽P0P0、P1P1、，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸用图钉固定在硬板B上实验时依次将B板竖直插入A板的各插槽中，每次都让小球从斜槽的同一位置由静止释放每打完一个点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.记录纸上得到了如图(b)所示的点迹(1)除了题述装置和刻度尺外，该同学实验时还需要准备的器材为_A停表 B天平C铅垂线 D弹簧测力计(2)实验前应对实验装置反复调节，直到_、_、_.(3)每次让小球从同一位置由静止释放是为了_，每次将B板向内侧平移距离
12、d是为了_3(1)某同学设计了如图甲的实验：将两个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与光滑水平板衔接，他观察到的现象是球1落到水平板上击中球2，这说明_(2)某同学采用频闪照相机拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为2.45 cm，A、B、C、D是拍摄到小球的四个位置，照相机拍摄时闪光间隔为0.05 s当地重力加速度g9.8 m/s2.通过照片分析小球在水平方向和竖直方向的运动规律4采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验(1)实验时需要下列哪个器材_A弹簧秤B重垂线C打点计时器(2)做实验时，让小
13、球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹下列的一些操作要求，正确的是_A每次必须由同一位置静止释放小球B每次必须严格地等距离下降记录小球位置C小球运动时不应与木板上的白纸相接触D记录的点应适当多一些(3)若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图2所示的频闪照片在测得x1，x2，x3，x4后，需要验证的关系是_已知频闪周期为T，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是_A.B.C.D.第3节实验：探究平抛运动的特点必备知识基础练1答案：(1)将小球放在水平木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平(或用水平仪检查木板是否水平等)(2)BCD(3)C解析：(
14、1)使小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在斜槽的末端(或木板上)看小球能否静止，或用水平仪检查木板是否水平等方法(2)小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故A错误；因为要画同一运动的轨迹，所以每次释放小球的位置必须相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B正确；小球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须确保坐标纸上的竖线是竖直的，故C正确；实验要求小球滚下时不能碰到竖直木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D正确(3)斜槽末端是水平的，小球做平抛运动
15、，要分解为水平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竖直木板上的投影重合，故C正确2答案：BD解析：选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误A管与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水流速度恒定如果A管上端在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小，故B正确选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初
16、速度相同，故C错误用数码照相机拍摄时曝光时间是固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确3答案：A解析：相邻竖直线之间的距离相等，说明平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动，A正确，B错误；竖直方向上位移越来越大，只能说明在竖直方向上A小球做加速运动，C、D错误4答案：D解析：不计阻力，b球从B点开始下落的运动是自由落体运动，分析a球在竖直方向的运动，每次闪光a球下落的距离与b球下落的距离相同，因此a球在竖直方向的运动与b球的运动相同，都是自由落体运动；由于每次闪光的时间间隔相同，在水平方向上，在相等时间间隔内a球的水平位移相等，则a球在水平方向上做匀速直线运动故选项D正确关键能力综合练1
17、答案：C解析：在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有一水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动，C正确，D错误；飞机的速度与物体水平方向上的速度相同，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A、B错误2答案：B解析：做平抛运动的物体所受合外力恒定且与初速度垂直，B正确3答案：B解析：该实验说明两小球是同时落地的，即表明A球在竖直方向的分运动与B球的运动完全相同，B正确4答案：C解析：A错：小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有v2vg2t2，结合图乙可知，图像斜率为重力加速度的二次方B错：当t20时，v4 m2/s2，则小球的初速度大小为v02 m/s.
18、C对，D错：当t20.04 s2时，可得v28 m2/s2，小球的速度大小为v2 m/s.5答案：AB解析：根据平抛运动的特点及实验要求知A、B正确6答案：(1)BBD(2)C解析：(1)中记录点选取的是小球的上端，则确定原点时也要选取小球的上端斜槽轨道可以不光滑，只要保证小球从同一位置释放即可连线时不是连接所有的点，偏差比较大的点要舍去(2)中小球做斜抛运动，斜槽末端切线不水平7答案：同一位置小球放在斜槽末端任意位置总能静止BADC解析：A.在“探究平抛运动的特点”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此要让小球从斜槽上的同一位置滚下B.检测斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽
19、末端任意位置总能静止按照组装器材、进行实验和数据处理的操作顺序，知合理的顺序为：BADC.8答案：(1)正比时间(2)重力加速度取值不正确(3)光电门传感器置于槽口的内侧解析：(1)给出的四组数据，d与v0的比值分别为0.293、0. 293,0.293、0.293，可见，水平位移与初速度成正比，与时间无关(2)重力加速度应取当地的真实值，或取9.8 m/s2，不能取10 m/s2.(3)测量值大于理论计算值的原因可能有两个，一是光电门传感器置于槽口的内侧，将小球水平运动的时间记录在内了，二是空气阻力的影响，使运动时间比理论值偏大由题意知初速度越大差值越小，故导致偏差的原因是光电门传感器置于槽
20、口的内侧学科素养升级练1答案：ABC解析：由P和R同时落地说明选项A正确；P和Q同时在水平面相撞说明选项B正确；P和R在空中相撞说明电磁铁E离轨道M近了，应将电磁铁向右移动一些，故选项C正确，D错误2答案：(1)C(2)斜槽末端水平A板水平插槽垂直斜槽且P0P0在斜槽末端正下方(3)使小球每次抛出时水平初速度相同使记录纸相邻两点间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离解析：(1)实验中需要用铅垂线确定竖直方向，并沿铅垂线方向作y轴(2)研究平抛运动的规律，首先要使小球沿水平方向抛出，所以实验前要反复调节斜槽，使斜槽的末端水平；A板应调节水平；插槽垂直斜槽，为了作出完整的平抛运动的轨迹，插槽
21、P0P0应在斜槽末端正下方(3)释放小球时，每次要使小球从斜槽上的同一位置滚下，这是为了使小球每次抛出时具有相同的水平初速度；实验过程中，B板在后移d的同时也侧向移动d，这是为了使小球的落点不在一条竖直线上，每相邻两点间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离，这样得到的点迹连成平滑曲线后与平抛运动的轨迹相同3答案：(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动(2)小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动解析：(1)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与光滑水平板衔接，由于球1落到光滑水平板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动
22、在水平方向上做匀速直线运动(2)由乙图可以看出，闪光间隔内，小球由AB、BC、CD，小球在水平方向的位移相等，因此，小球在水平方向上做匀速直线运动在竖直方向上，BC与AB竖直位移之差为一格的长度，CD与BC竖直位移之差也为一个格的长度，即相邻相等时间内竖直方向位移之差为一恒量，所以小球在竖直方向上做匀加速直线运动由haT2可得a m/s29.8 m/s2.因此，小球在竖直方向上做自由落体运动4答案：(1)B(2)ACD(3)x4x3x3x2x2x1x1D解析：(1)实验时需要重垂线来确定竖直方向，不需要弹簧秤和打点计时器，故选B.(2)实验时每次必须由同一位置静止释放小球，以保证小球到达最低点的速度相同，选项A正确；每次不一定严格地等距离下降记录小球位置，选项B错误；小球运动时不应与木板上的白纸相接触，否则会改变运动轨迹，选项C正确；记录的点应适当多一些，以减小误差，选项D正确(3)因相邻两位置的时间间隔相同，若小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，则满足x4x3x3x2x2x1x1；由小球最后一个位置与第一个位置的水平距离计算求得的水平速度误差较小，则用计算式求得的水平速度误差较小，故选D.
