3.实验：研究平抛运动… 知识点题库

在“研究平抛运动”实验中，某同学用闪光照相的方法获得的相片的一部分，如图A、B、C为一小球做平抛运动时闪光照片的三个位置所建立的直角坐标系中描绘的轨迹的一部分．（g取10m/s²）则

（1） A点是小球的抛出点吗？答（填“是”或“不是”）
（2）小球平抛的初速度是 m/s；
（3）小球过B点时竖直方向的速率v_By=m/s．

在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是（）

A . 选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B . 选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 C . 选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D . 除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹

如图所示：为一小球作平抛运动过程中的频闪照片三次影像，背景标尺每小格表示 $\text{[math]}$ ，则由照片求得相邻两次影像之间的时间间隔是 $\text{[math]}$ ，平抛运动的水平速度为 $\text{[math]}$ 。（取 $\text{[math]}$ ）

在“研究平抛运动”实验中，

（1）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 D . y轴的方向根据重锤线确定
（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）一个学习小组利用频闪照相装置得到了一个小球做平抛运动的照片，图3为小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，闪光频率为10Hz，O位置为平抛运动的起点。

$\text{[math]}$ 利用闪光照片可以求得小球做平抛运动的初速度大小为 $\text{[math]}$ 。

$\text{[math]}$ 利用闪光照片可以求得小球经过B点时的速度大小为 $\text{[math]}$ 。

在探究平抛运动规律的实验中：

（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹：
A．通过调节使斜槽的末端保持；

B．每次释放小球的位置必须（选填“相同”或者“不同”）；

C．每次必须由释放小球（选填“运动”或者“静止”）；

D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触；

E．将小球的位置记录在自纸上后，取下白纸，将点连成（选填“折线”“直线”或“光滑曲线”）。
（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O ，如图所示，A为小球运动一段时间后的位置。g取10m/s² ，根据图象，可知小球的初速度为m/s；小球抛出点的位置O的坐标为。

（1）在利用斜槽轨道研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是 _______.

A . 必须称出小球的质量 B . 斜槽轨道必须是光滑的 C . 斜槽轨道末端必须是水平的 D . 应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下
（2）某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则：小球平抛的初速度v=m/s，v_B=m/s（g取10 m/s²）；

在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x ，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x ，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C ．若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y₁=4.78cm，B、C间距离y₂=14.58cm。（g取9.80m/s²）

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①根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v₀=（用题中所给字母表示）

②小球初速度的测量值为m/s。（保留两位有效数字）

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．

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（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 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （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 C . 在下落过程中机械能守恒
（5）牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星．
同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因．

在“研究平抛运动”实验中：

（1）下列说法正确的有______。

A . 调节斜槽轨道末端水平，是为了保证小球抛出的初速度水平 B . 检验是否调节水平，方法是将小球放在轨道末端，看小球是否滚动 C . 每次释放小球时都应由静止释放，但可以从斜槽上不同位置释放 D . 必须使用光滑的斜槽
（2）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/s^2.由图可求得照相机的闪光时间间隔为s；小球抛出时的初速度大小为m/s。小球从抛出到到达B点，经历时间为s

在“研究平抛运动”的实验中，小涛同学采用如图所示的装置来获得平抛运动的轨迹.

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（1）实验中用铅笔标注小球的最高点来确定平抛运动的轨迹，那么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
（2）在此实验中，下列说法正确的是______。

A . 每次应该将小球从同一位置无初速释放 B . 斜槽轨道必须光滑 C . 斜槽末端的切线要水平 D . 实验中记录的点应适当多一些

某实验小组利用如图所示装置研究平抛运动。

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（1）让小球从斜槽上滚下，并从槽口抛出。通过多次实验，在竖直的坐标纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连接起来，得到小球做平抛运动的轨迹。下列操作要求正确的有___________。

A . 应通过调节使斜槽末端保持水平 B . 每次应在同一位置释放小球 C . 每次必须由静止开始释放小球 D . 必须用光滑小球做此实验
（2）通过正确操作，在坐标纸上得到小球做平抛运动的轨迹，选取轨迹上的一点，测量对应的水平、竖直坐标分别为x、 y，若重力加速度为g，则小球平抛的初速度v₀=。为了依据轨迹较准确得出小球平抛的初速度，请你提出减小误差的一种方法。

如图甲所示，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）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到________。

A . A，B两球同时落地 B . A，B两球的运动路线相同 C . A球的运动路线不同，B球的运动路线相同 D . 击打的力越大，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在竖直方向的运动规律相同
（3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了A，B、C三点，并测量了各点间的水平和竖直距离，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，则小球做平抛运动的初速度大小为 $\text{[math]}$ 。

如图甲，在农田旁离地一定高度架有一水管，管口水平，小明根据学到的平抛运动知识，只用一把卷尺，测量出水口单位时间内流出的最大水量（假设水从出水口沿水平方向均匀流出，已知重力加速度为g）。步骤如下：

（1）如图乙，关闭水阀，用卷尺测量出水龙头的内直径D=cm；
（2）测量水管上沿离地高度H，打开水阀门且将其调到出水量最大，记下喷出水最远的落地位置，关上阀门，测量出最远位置到出水口的水平距离L，则水流速度v=（用题中物理量的字母表示）；
（3）请推导单位时间出水量表达式Q=（用题中物理量的字母表示）。

图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，在白纸上描绘出小钢球平抛运动的轨迹，然后研究平抛运动的规律。

（1）该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点O，并建立直角坐标系，下列图像坐标原点和坐标系的选择正确的是______；

A . B . C .
（2）某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示.x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，由图中所给的数据可判断出图中坐标原点O（选填“是”或“不是”）抛出点.
（3）实验结果发现，测出的小钢球做平抛运动的初速度跟实际值相比有较大的误差，可能的原因是_______。

A . 斜槽轨道末端水平段过长 B . 没有平衡斜槽轨道的摩擦力 C . 小球没有每次都从斜槽同一高度静止释放

在“探究平抛运动的规律”的实验中，为了描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下∶

（1）完成下列步骤，将正确的答案填在横线上；
A．让小球多次从同一位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球运动过程中碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；，

B．安装好器材，应保证斜槽末端切线，记下小球平抛的初位置O点和过O点的竖直线；

C．取下方格纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹。
（2）上述实验步骤的合理顺序是；
（3）已知图中小方格的边长L=10cm，则小球平抛的初速度的表达式为∶v₀=（用L、g表示）其值是（取g=10m/s²），小球通过b点时的速率为。

某同学利用如图所示实验装置绘制小球做平抛运动的轨迹，关于此实验下列说法错误的是（）

A . 斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向 B . 小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下 C . 为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些 D . 为较准确地绘出小球运动轨迹，应该用平滑曲线把各记录点连起来

某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。

（1）下列实验操作合理的有___________。

A . 用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，应用眼睛看A、B两球是否同时落地 B . 图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直 C . 若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平 D . 用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的一条轨迹时，不需要每次从斜槽上同一位置静止释放钢球
（2）该小组利用图乙装置，记录了钢球所经过的A、B、C三个位置，如图丙所示。图中每格的边长为L，重力加速度为g。
①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间（选填“相等”或“不相等”）；

②钢球从A运动到B的时间为（用L、g表示）；

③钢球做平抛运动的初速度为（用L、g表示）。

（1）几位同学用数码相机拍摄录像的方法研究小球做平抛运动的规律，下图为通过逐帧分析的方法得到的小球做平抛运动画面的一部分。已知图中背景方格的边长均为2.5cm，已知重力加速度g=10m/s² ，那么他们通过分析照片可得：
① 照片的闪光频率为Hz。

② 小球做平抛运动的初速度的大小为m/s。
（2）如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。

①下列做法正确的有（填正确答案序号）。

A．必须要称出重物的质量

B．图中两限位孔必须在同一竖直线上

C．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置

D．可以用 $\text{[math]}$ 或者 $\text{[math]}$ 计算某点速度

②选出一条清晰的纸带如图所示，其中O点为纸带上打点计时器打下的第一个清晰的点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流。用刻度尺测得 $\text{[math]}$ cm， $\text{[math]}$ cm， $\text{[math]}$ cm，重锤的质量为1.00kg，（g取9.8 $\text{[math]}$ ）。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了J；此时重锤的速度为m/s。（结果均保留三位有效数字）

③某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以 $\text{[math]}$ 为纵轴作出了如图所示的图线，图线的斜率的数值近似等于。

A.19.6 B.9.8 C.4.90 D.3.20

（1）如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为两个同时由同一点出发的小球， $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 球以速度 $\text{[math]}$ 被水平抛出后的运动轨迹； $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 球自由下落的运动轨迹，通过分析上述两条轨迹可得出结论：。
（2）在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，如图让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有____。

A . 通过调节使斜槽的末端保持水平 B . 每次必须由静止释放小球 C . 记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降 D . 将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线

图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，应操作如下：
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（选填“相同”或者“不同”）；

C．每次必须由释放小球；

D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触；

E．将小球的位置记录在纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线
（2）在该实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图乙所示，则该小球经过B点的合速度为m/s（ $\text{[math]}$ ）。（结果保留2位有效数字）