3.实验：研究平抛运动… 知识点题库

如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置

①当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地．该实验结果可表明

A．两小球落地速度的大小相同

B．两小球在空中运动的时间相等

C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同

D．两小球在空中运动时的加速度不相等

②利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点

A、B、C，如图乙所示．图中抛出点O为坐标原点，B点坐标x_B=40cm，y_B=20cm．则a小球水平飞出时的初速度大小为v_o=m/s；小球在B点处的瞬时速度的大小v_B=m/s．（g=10m/s²）

两个同学根据不同的实验条件，进行了“研究平抛运动”的实验：

（1）甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，使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，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明.
（2）乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，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，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v₀相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时以相同的初速度v₀分别从轨道M、N的末端射出．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．

采用如图所示的实验装置做“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 . 重锤线 C . 打点计时器
（2）做实验时，让小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． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$

在“研究平抛物体的运动”的实验中

（1）为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面操作正确的是（）

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不同 C . 每次必须由静止释放小球 D . 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学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 $\text{[math]}$ =m/s（g取10 $\text{[math]}$ ）；小球开始做平抛运动的位置坐标x=cm，y=cm。

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____________；

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 $\text{[math]}$ 轴、竖直方向为 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 轴时（选填“需要”或者“不需要”） $\text{[math]}$ 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：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为 $\text{[math]}$ ，测得AB和BC的竖直间距分别是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ ，结果用上述字母表示）。
（3）为了得到平拋物体的运动轨迹，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

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。取 $\text{[math]}$ 。

（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v=m/s（计算结果保留三位有效数字）。

（1）某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。

①为了正确完成实验，以下做法必要的是。

A．实验时应保持桌面水平

B．每次应使钢球从静止开始释放

C．使斜面的底边ab与桌边重合

D．选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面

②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动 $\text{[math]}$ ，在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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，示意如图2。重力加速度 $\text{[math]}$ ，钢球平抛的初速度为m/s。

③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是。
（2）某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表       （量程 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

电流表       （量程 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

滑动变阻器    （ $\text{[math]}$ ，额定电流 $\text{[math]}$ ）

待测电池组     （电动势约为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

开关、导线若干

①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是。

②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的端（填“a”或者“b”）

③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出 $\text{[math]}$ 图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为V，内阻为 $\text{[math]}$ 。（结果均保留两位有效数字）

（1）在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的_______

A . 安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平 B . 进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放 C . 小球与弧形槽不可避免的摩擦，会影响实验结果 D . 为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量
（2）某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，因为没有记录轨道末端位置，所以该同学在轨迹上任取一点a为坐标原点建立如图所示的坐标系（y轴竖直，x轴水平），又在轨迹上另取b、c两点的位置（如图）. （g取10m/s²）根据图中数据，可判断

①小球平抛时的初速度为 m/s．

②小球开始做平抛运动的位置坐标为x= cm，y= cm．

某同学用图示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：

图片_x0020_100008

（1）他观察到的现象是：小球A、B（填“同时”或“不同时”）落地；
（2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将（填“变长”、“不变”或“变短”）；
（3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是运动。

在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.50cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则闪光频率是Hz；小球平抛的初速度v₀=（取g=10m/s²）。

图片_x0020_100008

（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。为了研究平抛运动的规律，可做下面的实验：如图甲所示，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，这个实验______。

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 . 能说明上述规律中的①②两条
（2）用斜槽轨道做“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。为了较准确地描出运动轨迹，下列操作要求不正确的是______。

A . 每次释放小球的位置可以不同 B . 每次必须由静止释放小球 C . 通过调节使斜槽的末端切线保持水平 D . 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（3）图乙中A、B、C、D为某同学描绘的平抛运动轨迹上的四个点，已知方格边长L=4mm，则小球的初速度 $\text{[math]}$ =m/s（g取10m/s²）。

在“探究平抛运动的特点”的实验中：

（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的______；

A . 实心小铁球 B . 空心小铁球 C . 实心小木球 D . 以上三种球都可以
（2）高一某班某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置，如图所示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表示实际长度2mm，如果取g=10m/s² ，那么：

①照相机的频闪周期T=s；

②小球做平抛运动的水平初速度大小是m/s。

某实验小组用如图甲所示装置进行 “平抛运动”实验。

（1）实验时，每次须将小球从轨道____________。

A . 同一位置以不同速度滚下 B . 不同位置均无初速释放 C . 同一位置均无初速释放
（2）实验中已测出小球半径为r，则小球做平抛运动的坐标原点位置应是_________。

A . 斜槽末端O点在竖直木板上的投影点 B . 斜槽末端O点正上方r处在竖直木板上的投影点 C . 斜槽末端O点正前方r处在竖直木板上的投影点
（3）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点A作为坐标原点建立坐标系，并标出B、C两点的坐标，如图乙所示，根据图示数据，可求得小球做平抛运动抛出点的位置坐标为。

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 $\text{[math]}$ 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，其上每个方格的边长为 $\text{[math]}$ 。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）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为 $\text{[math]}$ ，竖直分量大小为 $\text{[math]}$ ；
（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为 $\text{[math]}$ 。

某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下∶

（a）用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。

（b）将小球平行于竖直墙面水平向右抛出，利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置，得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力，重力加速度为g。

（1） O点（填“是”或“不是”）抛出点。
（2）连拍照相的时间间隔T=
（3）小球在位置B的速度大小v=

如图甲所示为某实验小组“探究平抛运动”的实验装置。

（1）进行该实验时，需要用到下列哪些器材____；

A . 打点计时器 B . 弹簧测力计 C . 刻度尺 D . 秒表
（2）研究平抛运动，下列说法正确的是____；

A . 应使用密度大、体积小的小球 B . 必须测出小球的质量 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 . 尽量减小小球与斜槽之间的摩擦
（3）某同学在白纸上记录了小球的运动轨迹，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的A、B、C所示，测出x、 $\text{[math]}$ 的长度则小球平抛的初速度的计算式为 $\text{[math]}$ =（用测出的长度 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和当地重力加速度g表示）。

（1）在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响。选择小球时，应选择下列的____

A . 实心小铁球 B . 空心铁球 C . 实心小木球 D . 以上三种球都可以
（2）在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要，且要求小球要从释放，现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长L=2.5cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球由A到B位置的时间间隔为s，小球平抛的初速度大小为m/s。

采用图甲所示的装置做“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．天平 C．重锤线 D．打点计时器

②做实验时，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轨迹。关于本实验的一些做法，合理的是

A．本实验需调节斜槽末端水平

B．每次必须由同一位置静止释放小球

C．每次必须严格地等距离下降记录小球位置

D．小球运动时可以与木板上的白纸相接触

③小明同学在“研究平抛运动”实验中，只画出了如图乙所示的平抛轨迹的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，量得 $\text{[math]}$ 。又量出它们之间的竖直距离分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，利用这些数据，可求得物体抛出时的初速度为 $\text{[math]}$ （结果保留2位有效数字）。

在“研究平抛物体运动”的实验中：

（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线沿水平方向，检查方法是：将小球放置在轨道上的槽口处，小球能保持。
（2）如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的每小格实际边长均为 $\text{[math]}$ 。取 $\text{[math]}$ ，那么：
（a）闪光频率是 $\text{[math]}$ ；
（b）小球经过B点时的速度大小为 $\text{[math]}$ 。

某学习小组为探究平抛运动的规律，使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验。

①将小球以某初速度水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄；

②某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影像，AB、BC之间各被删去了1个影像；

③经测量，AB、BC两线段的长度之比为a：b。

已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。

（1） AB、BC之间的水平距离理论上满足xABxBC（填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2） BC之间实际下落的竖直高度为（用g、T表示）；
（3）小球抛出时的初速度大小为（用g、T、a、b表示）。