3.实验：研究平抛运动… 知识点题库

图甲是“研究平抛运动”的实验装置图．（ $\text{[math]}$ ）

（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）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s.
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙，则该小球做平抛运动的初速度为m/s；B点的竖直分速度为m/s.

如图所示为“研究平抛物体的运动”实验，

（1）在该实验中，下列说法正确的是

A . 斜槽轨道必须光滑 B . 斜槽轨道末端可以不水平 C . 应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放 D . 为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，a、b、c和d为轨迹上的四点，小方格的边长为L，重力加速度为g，则小球作平抛运动的初速度大小v₀=，经b点时速度大小v_b=。

三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

（1）甲同学采用如图（1）所示的装置．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 A 球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明
（2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道 M、N，两小铁球 P、Q 能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出．实验可观察到的现象应是．仅仅改变弧形轨道 M 的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片．图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，该小球平抛的初速度大小为m/s，经过 b点时速度大小为m/s；（g 取10m/s²）

某同学用图甲所示装置通过大小相同的A、B两小球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽末端，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。

图片_x0020_100015

（1）安装器材时要注意：固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿方向。
（2）小球A的质量m₁与小球B的质量m₂应满足的关系是m₁ m₂（填“＞”“＜”或“＝”）
（3）某次实验中，得出小球的落点情况如图乙所示（单位：cm），P′、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置（把落点圈在内的最小圆的圆心）。若本次实验的数据很好地验证了动量守恒定律，则入射小球和被碰小球的质量之比m₁：m₂ 。

（1）在“研究平抛运动”实验中
①实验中备有下列器材：横挡条、坐标纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有；

A．秒表 B．天平 C．重锤线 D．弹簧测力计

②如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

③在此实验中，下列说法正确的是；

A．斜槽轨道必须光滑

B．y轴的方向根据重锤线确定

C应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放

D．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点

④如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错误的是；

A．释放小球时初速度不为0

B．释放小球的初始位置不同

C斜槽末端切线不水平
（2）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验可知：

①闭合开关S的瞬间，电流表G中（选填“有”、“无”）感应电流产生；

②闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片，电流表G中有（选填“a→b”、“b→a”）的感应电流。

如图所示，在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

图片_x0020_1956788292

A．让小球多次从释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图3中a、b、c、d所示．

B．按图安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．

C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．

⑴完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．

⑵上述实验步骤的合理顺序是．

⑶已知图中小方格的边长L=1.25 cm，则小球平抛的初速度为v₀=(用L、g表示)，其值是．(取g=9.8 m/s²)

⑷b点的速度v_b=.(用L、g表示)

在研究平抛运动的实验中，某同学记录了小球运动过程中经过的A、B、C、D、E、F、G点的位置，相邻两点的时间间隔均为Dt=0.05s。取A点为坐标原点，以+x方向表示水平初速度方向，以+y方向表示竖直向下方向，实验记录如下表。

标号n	A	B	C	D	E	F	G
t/s	0	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30
x/m	0	0.024	0.051	0.073	0.098	0.126	0.150
y/m	0	0.042	0.108	0.198	0.314	0.454	0.617

（1）作出 $\text{[math]}$ 图象如图甲所示，小球平抛运动的水平初速度大小是（______）

A . 1.0m/s B . 0.5m/s C . 1.2m/s D . 2.0m/s
（2）根据表格中数据可知，t=0.10s时，小球的竖直分速度大小是（______）

A . 1.50m/s B . 0.87m/s C . 1.57m/s D . 1.67m/s
（3）以t为横坐标， $\text{[math]}$ 为纵坐标，作出 $\text{[math]}$ 图象如图乙所示，可得直线斜率的数值k=4.86，其单位是（______）

A . m/s B . s/m C . m²/s² D . m/s²
（4）该处重力加速度g为（______）。

A . 9.80m/s² B . 9.87m/s² C . 9.57m/s² D . 9.72m/s²

洪韵和雨挣同学利用频闪照相机探究平抛运动，如图是某小球做平抛运动时所拍闪光照片的一部分。背景方格的实际边长均为5cm，横线处于水平放向，竖直处于竖直方向，由此可以断定，拍摄照片时，闪光的周期为s；小球抛出的初速度的大小是m/s。（ $\text{[math]}$ ）

图片_x0020_100014

利用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。

①下列关于该实验的说法正确的是（填写字母）

图片_x0020_100010

A．实验中必须要求斜槽末端水平

B．该实验产生误差主要是因为斜槽粗糙

C．钢球每次从同一位置释放，保证钢球每次抛出的初速度相同

D．在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用折线连接就可以得到平抛运动的轨迹

②如图乙为一小球做平抛运动描的几个点，图中方格每边长为 $\text{[math]}$ ，g取 $\text{[math]}$ ，则小球的初速度为 $\text{[math]}$ ，小球在B点时的竖直分速度为 $\text{[math]}$ 。（以上结果保留两位有效数字）

某实验小组利用如图1甲所示的装置来测定平抛运动的初速度。水平木板A上分布着间距均为d的平行插槽P₁P₁′、P₂P₂′…，在木板B的左侧面由里向外依次铺上白纸、复写纸，并固定在B板上，保证B板与斜槽轨道所在的竖直面垂直让小钢球在斜槽轨道上的某位置静止释放，从末端飞出后，撞击复写纸，在白纸上留下钢球落点。每打完一点后，把B板插入后一槽中，得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图1乙所示。

（1）为了减小实验误差，以下做法必要的是____；

A . 实验时应保证斜轨末端水平 B . 选择对小钢球摩擦力尽可能小的斜槽轨道 C . 每次实验可以让小钢球从不同位置释放 D . 将B板插入插槽中时应保证B板竖直
（2）实验小组测得插槽间距d=20cm，白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为16.40cm、21.30cm、26.21cm，当地重力加速度g=9.8m/s² ，则小钢球平抛的初速度为m/s（保留三位有效数字）。

在“探究平抛运动的特点”的实验中，用如图所示装置描绘轨迹。实验前，将斜槽M的末端调节水平，再将一张白纸和复写纸固定在背板上。N是可上下调节的一个水平放置的挡板，挡板与背板之间成“V”夹角。钢球飞出后落到N上，就会挤压复写纸留下痕迹。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。关于实验过程，下列说法正确的是（）

图片_x0020_100015

A . 钢球可以从斜槽上不同位置由静止释放 B . 重垂线只是用来检验背板是否竖直 C . 白纸固定在复写纸的外面 D . 在描出的轨迹上，从抛出点开始依次取竖直方向比值为1∶3∶5的三段位移，则对应水平方向的三段位移之比接近1∶1∶1

在做“研究平抛运动”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，实验装置如图甲所示．

图片_x0020_100025 图片_x0020_100026

（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，以下说法中正确的是________．

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（）
（4）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示．在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h₁＝10.20 cm，h₂＝20.20 cm，A、B、C三点间水平距离x₁＝x₂＝x＝12.40 cm，g取10 m/s² ，则物体平抛运动的初速度v₀的计算式为(用字母h₁、h₂、x、g表示)，代入数据得其大小为m/s.

利用图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验时，

（1）为了减小误差，应采取的措施是________。

A . 斜槽轨道必须光滑 B . 斜槽轨道末端必须水平 C . 用密度比较大的小球 D . 小球从斜槽上释放的高度要逐渐降低
（2）取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用画平抛运动物体的轨迹。（填“平滑曲线”“平滑直线”或“折线”）

某同学在做如图甲所示平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出。（g=10m/s²）则

图片_x0020_100014

（1）为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是（______）

A . 斜槽必须尽可能光滑 B . 斜槽末端必须水平 C . 每次释放小球的位置不必相同
（2）小球平抛的初速度为m/s；
（3）小球运动到B点时的竖直速度为m/s。

某同学通过实验对平抛运动进行研究，他记录了物体运动轨迹的一部分，以点 $\text{[math]}$ 为原点，沿水平方向建立 $\text{[math]}$ 轴，沿竖直方向建立 $\text{[math]}$ 轴，如图所示。由图中所给的数据可求出：图中坐标原点 $\text{[math]}$ 点（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，该平抛物体的初速度是 $\text{[math]}$ 。( $\text{[math]}$ )

图片_x0020_100009

①为了减小实验误差，以下做法必要的是；

A．实验时应保证斜轨末端水平

B．选择对小钢球摩擦力尽可能小的斜槽轨道

C．每次实验可以让小钢球从不同位置释放

D．将B板插入插槽中时应保证B板竖直

②实验小组测得插槽间距d=20cm，白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为16.40cm、21.30cm、26.21cm，当地重力加速度g=9.8m/s² ，则小钢球平抛的初速度为m/s（保留三位有效数字）。

图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5cm，如果取重力加速度g=10m/s² ，那么：照片的闪光频率为Hz.小球做平抛运动的初速度的大小为m/s

做平抛运动的物体的运动规律可以用如图所示的实验形象描述．

（1）小球从坐标原点O水平抛出，做平抛运动．两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个影子．影子1做运动，影子2做运动．
（2）如若在O点放一点光源S，同时在x轴上某位置固定上一平行于y轴的足够大光屏，则当小球自O点平抛过程中在光屏上的影子做运动．
（3）如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象，g=10m/s² ．则：由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v₀= m/s．

（1）在“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，采用如图甲所示的实验装置。实验操作的主要步骤如下：
a.将坐标纸用图钉固定在木板上，并将木板竖直固定；
b.将斜槽安装在木板左端，调节斜槽末端轨道水平，同时将重锤线挂在水平轨道边缘；
c.在斜槽上端一固定位置静止释放小球，同时记录抛出点位置O，记录重锤线方向；
d.小球从O点飞出后，撞到与木板平面垂直的竖直挡条上。小球撞击挡条时，会在挡条上留下一个痕迹点。用铅笔将痕迹点的投影点记录在坐标纸上；
e.向右移动竖直挡条，从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，小球撞击挡条后，再次将挡条上痕迹点的投影点记录在坐标纸上，重复以上操作；
f.取下白纸，描绘平抛运动轨迹，研究轨迹的性质，求出小球平抛运动的初速度大小。
①实验过程中，要建立直角坐标系。在下图中，坐标原点选择正确的是。
A B C D
②关于这个实验，下列说法正确的是。
A．斜槽的末端一定要水平
B．一定要使用秒表来测量平抛运动的时间
C．竖直挡条每次向右移动距离一定要相等
D．一定要记录抛出点的位置，才能求出小球的初速度
③某同学在实验中，只记下斜槽末端悬挂重锤线的方向，根据实验描绘出一段轨迹。如图乙所示，选取A、B、C三点，测得三点离重锤线的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，并测得AB两点间的高度差 $\text{[math]}$ 、BC两点间的高度差 $\text{[math]}$ ，则小球平抛的初速度 $\text{[math]}$ m/s，小球的半径R=cm。
（2）某同学用单摆测量重力加速度。改变摆长，并多次测量周期和摆长的大小。仅由于摆长测量的误差，得到周期的平方与摆长的关系如图丙所示。下列说法正确的是____。

A . 图线不过原点的原因可能是仅记录摆线的长度作为摆长 B . 图线不过原点的原因可能是将摆线的长度加上小球的直径作为摆长 C . 由图像所得的重力加速度一定小于重力加速度的真实值 D . 由图像所得的重力加速度一定大于重力加速度的真实值

用如图1所示的装置研究平抛运动，小球从斜槽上滚下，落在水平放置的挡条上，复写纸后的白纸上留下印记，多次重复实验，记录下小球做平抛运动的多个位置。

（1）在此实验中，下列说法正确的是____；

A . 应把斜槽末端记做小球的抛出点 B . 选取较为光滑的斜槽，能减少摩擦带来实验误差 C . 为记录多个点，挡条每次上下移动的距离适当小些 D . 小球运动时应与木板上的白纸（方格纸）相接触，方便打点
（2）某同学的记录纸如图2所示，由图分析，造成该问题的原因可能是____；

A . 斜槽末端没有调水平 B . 小球每次从斜槽上滚下的位置不同 C . 挡条没有做到等距离移动 D . 小球和斜槽间有摩擦力
（3）某同学在实验中，漏记了抛出点的位置，只记下斜槽末端悬挂重锤线y的方向，根据实验描绘出轨迹中的一段。如图3所示，选取两点A和B，测得两点离重锤线y的距离分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，并测得两点间的高度差为 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ ，则平抛的初速度 $\text{[math]}$ m/s，小球抛出点距A点竖直方向的高度 $\text{[math]}$ cm。（结果均保留两位有效数字）