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。

（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大小为m/s。（结果保留2位有效数字）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=4.9cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度大小为m/s；B点的竖直分速度大小为m/s。（结果保留2位小数）

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．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次平抛。
（2）图乙是实验取得比较准确的数据，其中 O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为．(g=9.8m/s2,计算结果保留两位有效数字)
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长 L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，B 点的竖直分速度为．(g=10m/s²,计算结果保留两位有效数字)

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。

（1）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 . 每次小球可从不同高度由静止释放 C . 实验前要用重锤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
（2）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
（3）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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三个点，测量得到 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点间竖直距离 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点间水平距离 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，则小球平抛运动的初速度 $\text{[math]}$ 的大小为 $\text{[math]}$ .

如图，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。

（1）用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到（）

A . A球的运动线路不同，B球的运动线路相同 B . A，B两球运动线路相同 C . A，B两球同时落地 D . 力越大，A，B两球落地时间间隔越大
（2）改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象，根据此现象分析可知（）

A . 小球A在水平方向做匀速运动 B . 小球A在水平方向做匀加速运动 C . 小球B在竖直方向做匀加速运动 D . 小球A与B在竖直方向运动规律相同

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（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动②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1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。下列说法正确的是_____（填选项前的字母）。

A . 只能说明上述规律中的第①条 B . 只能说明上述规律中的第②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
（2） “探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图2所示。下列说法正确的是（多选）_____

A . 斜槽必须是光滑的，且末端切线调成水平 B . 每次释放小球必须从斜槽同一位置由静止释放 C . 将球的位置记录在坐标纸上后取下坐标纸，用直尺将所有点连成折线 D . 小球运动时不应与竖直面上的坐标纸相接触

如图所示为某同学在研究小球的平抛运动时拍摄的频闪照片的一部分，其背景是边长为4.90 cm的小方格，g取9.80 m/s²。由图可求得照相机的闪光频率为Hz；小球抛出时的初速度大小为m/s。

“研究平抛物体运动”实验的装置如图，关于该实验需要注意的问题以下说法正确的是（）

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A . 将斜槽的末端切线调成水平； B . 斜槽轨道必须光滑； C . 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； D . 释放小球的位置越低实验的误差越小 E . 每次必须在同一位置由静止释放小球；

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 F . 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

某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。

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（1）甲同学采用如图1所示的装置。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。
（2）乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，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，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是；保持AC=BD，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，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2.5cm，分析可知，位置1（填“是”或“不是”）平抛运动的起点；该小球平抛运动的初速度大小为m/s（g取10m/s²）。

某遥控赛车轨道如图所示，赛车从起点A出发，沿摆放在水平地面上的直轨道AB运动L=10m后，从B点进入半径R=0.1m的光滑竖直圆轨道，经过一个完整的圆周后进入粗糙的、长度可调的、倾角q=30°的斜直轨道CD，最后在D点速度方向变为水平后飞出（不考虑经过轨道中C、D两点的机械能损失）。已知赛车质量m=0.1kg，通电后赛车以额定功率P=1.5W工作，赛车与AB轨道、CD轨道间的动摩擦因数分别为μ₁=0.3和μ₂= $\text{[math]}$ ，重力加速度g取10m/s²：

（1）求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度v_P的大小；
（2）若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动，求赛车通电的最短时间；
（3）已知赛车在水平直轨道AB上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动，进入圆轨道后关闭电源，选择CD轨道合适的长度，可使赛车从D点飞出后落地的水平位移最大，求此最大水平位移，并求出此时CD轨道的长度。

图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，重力加速度g取10m/s²。

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（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 . 释放小球的位置必须相同 C . 斜槽末端必须水平
（2）某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示，已知方格纸每个方格边长为5cm，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为m/s，小球在B点的速度大小为m/s。(结果均保留两位有效数字)
（3）若已知A为坐标原点即坐标为(0，0)、B点坐标为(15，15)、C点坐标为(30，40)，则该小球的抛出点坐标为，小球(选填“能”或“不能”)通过坐标(45，65)。

图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，实验前，应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。

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（1）实验过程中，每次让小球从同一位置由静止释放，其目的是；
（2）图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线，其中O为抛出点，则小球做平抛运动的初速度大小（结果用x₀和y₀表示）。

如图为研究平抛运动的实验装置。

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（1）实验时需要下列哪个器材___________（填字母代号）。

A . 弹簧秤 B . 重锤线 C . 打点计时器
（2）实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的一条轨迹。下列一些操作要求，正确的是___________（填字母代号）。

A . 每次必须由同一位置由静止释放小球 B . 每次必须严格地等距离下降水平板来记录小球位置 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）实验时让小球先后三次从同一位置释放，将水平板从上往下依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的竖直间距等于2与3的竖直间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x₁、x₂、x₃ ，机械能的变化量依次为ΔE₁、ΔE₂、ΔE₃ ，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是_________（填字母代号）。

A . x₂-x₁=x₃-x₂ ， ΔE₁=ΔE₂=ΔE₃ B . x₂-x₁>x₃-x₂ ， ΔE₁=ΔE₂=ΔE₃ C . x₂-x₁>x₃-x₂ ， ΔE₁<ΔE₂<ΔE₃ D . x₂-x₁<x₃-x₂ ， ΔE₁<ΔE₂<ΔE₃

利用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对其重叠，固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道MN滑下后从N点水平飞出，落在水平挡板PQ上。由于挡板靠近硬板的一侧较低，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，重新在同一位置释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（g=9.8m/s²）

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（1）本实验中，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、复写纸外，在图乙所提供的器材中还需要的是（）（选择一种图乙中的仪器，填写其下方所对应的字母）；
（2）某位同学通过正确的实验操作得到平抛运动的轨迹如图丙所示，坐标原点为抛出点。该同学在轨迹上选取A、B、C三点，标出了这三个点的位置坐标其中有一个点的位置纵坐标明显有误，这一点是点。根据轨迹图，可求出小球做平抛运动的初速度v₀=m/s。

某同学设计了一个探究平抛运动的实验装置，如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从同一位置无初速释放，小球飞出桌面后做平抛运动。在桌面边缘悬挂一重锤线，在水平地面上依次铺上白纸和复写纸。实验时记下抛出点O和它正下方的Oʹ点，多次从同一位置释放小球，在白纸上记录下落点位置P。已知重力加速度为g，利用刻度尺再测出和，（写出物理量的名称并用相应的字母表示）就可以算出小球在O点平抛的初速度，即v₀=（用测量的物理量字母表示）

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采用如图1所示的实验装置“研究平抛运动”实验

（1）为了减少空气阻力对小球的影响，应选择以下小球中的哪一个____。

A . 实心小木球 B . 空心小木球 C . 实心小铁球 D . 空心小铁球
（2）若用频闪照相方法记录小球的运动轨迹，出现如图2所示的原因是____。

A . 小球没有从静止开始释放 B . 小球在运动过程中与木板接触 C . 轨道不光滑 D . 轨道末端不水平
（3）小强同学利用频闪照相机方式研究平抛运动．如图乙为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长均为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。则照相机两次闪光的时间间隔 $\text{[math]}$ ，小球被抛出时的水平速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果均保留两位有效数字）

如图所示，将题中木板竖起，钢球撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上，并在白纸上留下痕迹A，重复实验，将木板依次后退相同的水平距离x，钢球撞到木板上留下痕迹B、C，测量A、B、C点到O点的距离为y₁、y₂、y₃ ，其中O点与钢球抛出时圆心位置等高，重力加速度为g。

关于此实验以下说法正确的是（）

A . 桌面的不需要保证光滑与严格水平 B . 重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置再释放钢球 C . 最终测得的数据y₁：y₂：y₃值近似为1：4：9 D . 由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为 $\text{[math]}$

三个同学根据不同的实验装置，验证“平抛运动的规律”：

（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；
（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 $\text{[math]}$ 所示，图中每个小方格的边长为 $\text{[math]}$ ，则该小球经过b点时的速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；（结果保留三位有效数字，g取 $\text{[math]}$ ）
（3）丙同学采用如图丙所示的装置，安装设备和实验过程中，下列操作正确的是____。

A . 斜槽末端必须调节为水平 B . 平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端 C . 每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节 D . 小球上沾上墨水，让小球和纸面接触直接画出抛物线

如图所示，某同学做“探究平抛运动水平分运动的特点”的实验。关于该实验的有关说法不正确的是（）

A . 斜槽M的末端必须调整到水平方向 B . 钢球每次必须从斜槽M的同一高度由静止滚下 C . 挡板N倾斜放置以使小球落到挡板后能挤压复写纸 D . 用折线把所有点连接起来，即为小球的运动轨迹

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0.05s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，其上每个小方格的边长为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：（结果均保留2位有效数字）

（1）小球做平抛运动的初速度大小为m/s；
（2）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的大小为m/s；
（3）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为m/s²。