第五章第3节实验：探究平抛运动的特点提升练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第五章第3节实验：探究平抛运动的特点提升练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 559.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-22 13:50:30 | ||
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文档简介
2019人教版必修第二册 第五章 第3节 实验：探究平抛运动的特点 提升练习
一、单选题
1．下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大( )
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
二、多选题
2．某同学想通过实验研究平抛运动，另一位同学提供了几点建议，你认为合理的是（ ）
A．安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次小球应该从同一位置静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
3．“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（ ）
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
三、填空题
4．在80m高处，以初速度v0=30m/s水平抛出一个钢球（g=10m/s2），则钢球经__________s落地，钢球落地时离抛出点__________m，钢球落地时速度大小是__________m/s
四、实验题
5．如图所示，沿水平方向喷出的细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小分度是1mm。当地的重力加速度为10m/s2。试根据该照片研究：
(1)水流离开喷嘴时的速度大小为_____m/s。
(2)水高开喷嘴，运动到（6.00cm，9.00cm）位置时，水流速度跟水平方向夹角的正切为_____。
6．（1）某同学想探究平抛物体的运动规律，为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：______________
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．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，利用直尺将各点连成折现
（2）若用如图所示的小方格纸来记录小球的运动轨迹，并且测得小方格的边长为L，小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的、、所示，则小球做平抛运动初速度_______（用和L表示）
（3）为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：
以下探究方案符合控制变量法的是( )（单项选择题）
A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
7．如图所示是做“研究平抛运动”的实验示意图
（1）引起本实验误差的原因是__________
A．小球运动时与白纸相接触
B．确定Oy轴时，没有用重锤线
C．斜槽不是绝对光滑，有一定摩擦
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离远点O较远
（2）在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c所示，（当地重力加速度为g，以下问题用已知量对应的字母表示）则：
①小球从a到c的时间t=_______________s；
②小球经过b点时速度的水平分速度=__________m/s；
③小球在c点时速度的竖直分量=____________m/s．
8．(1)游标卡尺的读数是____mm；
(2)在“研究平抛运动”的实验中，为了得到平抛运动的轨迹，可以采用描迹法，也可以采用拍摄闪光照片的方法。如果采用拍摄闪光照片的方法，得到的闪光照片示意图如图所示，照片与实际大小相比缩小到。对照片中小球的位置进行测量，可得1与4闪光点竖直距离为1.5cm，4与7闪光点竖直距离为2.5cm，各闪光点之间水平距离均为0.5cm。则小球抛出时的速度大小为_____m/s；抛出点距闪光点1的实际水平距离为_____cm，实际竖直距离为_____cm。（不计空气阻力，g取10m/s2）
9．三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)甲同学采用如图甲所示的装置。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的末端可看作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，使两小球能以相同的初速度v0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_________。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丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（g取9.8 m/s2）
10．在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中。
（1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______。
A．保证小球飞出时有适当的速度大小
B．保证小球飞出时速度沿水平方向
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨道是一条抛物线
（2）实验简要步骤如下：
A．让小球多次从同一位置静止释放，在印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的位置，如图中、、、所示；
B．安装器材，注意让斜槽末端切线水平，记下平抛初位置点和过点的竖直线；
C．取下印有小方格的纸，以为原点，以竖直线为轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出物体的运动轨迹；
①上述实验步骤的合理顺序是______。
②如图所示，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，小方格的边长若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，则小球平抛的初速度的计算式为______。（用，表示），其值是______（取），小球在点的速率是______。
11．如图甲是“研究平抛物体的运动”实验装置图。
（1）除了图示器材之外，还需要的是_______；
A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．重垂线
（2）实验中，下列说法正确的是_________；
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条折线把所有的点连接起来
（3）小明同学用频闪照相方法记录了平抛运动的小球三个连续的轨迹点A，B，C，取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系，照片长度与实际背景屏的长度之比是1∶5，则a点_______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点，连续拍照的时间间隔是_______s，小球平抛的初速度为________。（）
12．某同学设计了两个实验，来验证平抛运动的特点．
（1）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明_____．
（2）某同学设计了如图乙的实验：将两个质量相等的小钢球，分别从相同的斜面的同一高度位置由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是_____，这说明_____．
13．在做“研究平抛运动”实验时，某同学利用实验探究平抛运动在水平方向的运动规律．
（1）除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，如图所示的器材中还需要的是________；
（2）实验中，下列说法正确的是_ ．
A． 斜槽轨道必须光滑 B． 斜槽轨道末端必须水平
C． 每次必须由静止释放小球 D． 每次小球释放的位置必须相同．
五、解答题
14．如图所示，在“探究平抛运动规律”的实验中，用小锤击打弹性金属片，金属锤把球沿水平方向抛出，同时球被松开而自由下落。已知：小球距离地面高度为，水平抛出的初速度为，重力加速度取。求：
(1)球下落过程所经历的时间和落地速度大小；
(2)球下落过程中的水平位移大小；
(3)球下落过程中的落地速度大小。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹，并求出平抛物体的初速度，实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可，因此，即使小球与斜槽之间有摩擦，只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同，平抛时的初速度就都相同，不会引起误差，A错误；如果安装斜槽时其末端不水平，小球的运动就不是平抛，会引起误差，B正确；建立坐标系时，应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点，否则会引起误差，C正确；计算初速度时，计算点距抛出点O越远，x、y值就越大，用刻度尺进行测量时，其误差越小，故D错误
2．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故A正确；
BC．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点应用平滑的曲线边接，故D错误。
故选AC。
3．ACE
【解析】
【详解】
A．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，则要将斜槽的末端切线调成水平，故A正确；
B．斜槽轨道是否光滑，每次小球滚到斜槽末端的速度一样，不影响小球做同一个平抛运动，故B错误；
C．根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故C正确；
D．释放点越低，小球做平抛运动的初速度越小，在相等的时间内水平位移测量的相对读数的相对误差大，故D错误；
E．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故E正确。
故选ACE。
4． 4s 40m 50m/s
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根根平抛运动的规律可知，竖直方向上有
得平抛运动的时间为
；
[2]根根平抛运动的规律可知，钢球的水平射程为
则钢球落地时离抛出点的距离为
[3]钢球竖直方向做自由落体运动，则钢球落地时竖直分速度为
根据平行四边形定则得，落地的瞬间速度为
5． 3
【解析】
【详解】
(1)[1]取一水柱微元，做平抛运动，取图中三点如图
细水在竖直方向做自由落体运动，根据可知
解得
水平方向做匀速直线运动
(2)[2]平抛运动末速度的反向延长线必过水平位移中点，所以
6． AC A
【解析】
【详解】
试题分析：（1）通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确；因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，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错误，C正确．
（2）从图中看出， 4个点间的水平位移均相等，是，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即，再根据，解出．
（3）探究影响平抛运动水平射程的因素时，若探究水平射程和高度的关系，应保持初速度不变，若探究水平射程和初速度的关系，应保持高度不变，故A正确，B．C．D错误．
考点：研究平抛物体的运动
【名师点睛】
保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，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；实验探究时应采用控制变量法进行实验，即应控制其它变量不变，探究其它两个变量的关系．
7． AB
【解析】
【详解】
（1）[1]．小球运动时与白纸相接触，会由于摩擦改变小球的运动轨迹，引起实验的误差，故A正确．确定Oy轴时，没有用重垂线，会引起实验的误差，故B正确．为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故C错误．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远可以减小测量的误差，故D错误；故选AB.
（2）[2]．在竖直方向上，根据，得
故从a到c的时间为；
[3]．小球经过b点时速度的水平分速度
[4]．b在竖直方向上的分速度
则c在竖直方向上的分速度
.
8． 10.50 1.5 15 5
【解析】
【详解】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为
游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
所以最终读数为
(2)[2]设1、4和4、7点间的时间间隔为T，根据
得
则平抛运动的初速度
[3][4]4闪光点的竖直分速度
则抛出点到闪光点4的时间
则抛出点到达闪光点1的时间为0.1s，则
9． 两球在竖直方向上运动情况相同，做自由落体运动，与A球初速度大小无关。 P球击中Q球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 0.036 0.7
【解析】
【详解】
(1)[1]甲图中两球在竖直方向上同时开始运动，着地时在竖直方向上通过了相同的距离，若无论A球初速度大小如何，两球总是同时着地，说明两球在竖直方向上运动情况相同，做自由落体运动，与A球初速度大小无关。
(2)[2][3]图乙中两球同时离开轨道后，一球在水平方向上匀速运动，另一球做平抛运动。实验可观察到的现象应是P球能击中Q球；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表明两球在相同时间内在水平方向上通过了相同距离，P做平抛运动的水平分运动与Q的匀速运动情况相同，即平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。
(3)[4]做平抛运动的小球在竖直方向上是匀变速运动，竖直方向上有
由图知
故解得；
[5]小球做平抛运动的初速度大小为
10． B BAC 0.70m/s 0.875m/s
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时速度沿水平方向，故选B；
（2）①[2]上述实验步骤的合理顺序是BAC；
②[3][4]根据
解得
其值是
[5]小球在点的竖直速度
b点速率是
11． BD BC 是 0.1 1.0
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]除了图示器材之外，还需要的是坐标纸和重锤线，不需要秒表和天平，故选BD；
（2）[2]A．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端的速度相同即可，选项A错误；
B．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球能做平抛运动，选项B正确；
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以保证到达底端时速度相同，选项C正确；
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来，选项D错误。
故选BC。
（3）[3]因四个点的水平位移相等，则时间间隔相等，竖直方向的位移之比为1:3:5，则a点是小球的抛出点；
[4]根据
可知连续拍照的时间间隔是
[5]小球平抛的初速度为
12． 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 球1落到光滑水平板上并击中球2 平抛运动在水平方向上是匀速运动
【解析】
【详解】
（1）图甲由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球做自由落体运动．其竖直方向运动规律与B球相同，因此两球同时落地，说明了平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
（2）图乙两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球2离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
13． D BCD
【解析】
【详解】
（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要刻度尺，便于确定小球间的距离，D正确，（2）该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，A错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，B正确；为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故CD正确．
14．(1)0.4s，；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)球自由落体运动，由自由落体运动规律有
得
，
得
(2)球做平抛运动，且落地时间等于球自由落体运动时间。在水平方向做匀速直线运动有
得
(3)球做平抛运动，落地速度可分解为水平速度和竖直速度且竖直速度大小与球落地速度大小相等
得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大( )
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
二、多选题
2．某同学想通过实验研究平抛运动，另一位同学提供了几点建议，你认为合理的是（ ）
A．安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次小球应该从同一位置静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
3．“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（ ）
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
三、填空题
4．在80m高处，以初速度v0=30m/s水平抛出一个钢球（g=10m/s2），则钢球经__________s落地，钢球落地时离抛出点__________m，钢球落地时速度大小是__________m/s
四、实验题
5．如图所示，沿水平方向喷出的细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小分度是1mm。当地的重力加速度为10m/s2。试根据该照片研究：
(1)水流离开喷嘴时的速度大小为_____m/s。
(2)水高开喷嘴，运动到（6.00cm，9.00cm）位置时，水流速度跟水平方向夹角的正切为_____。
6．（1）某同学想探究平抛物体的运动规律，为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：______________
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．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，利用直尺将各点连成折现
（2）若用如图所示的小方格纸来记录小球的运动轨迹，并且测得小方格的边长为L，小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的、、所示，则小球做平抛运动初速度_______（用和L表示）
（3）为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：
以下探究方案符合控制变量法的是( )（单项选择题）
A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
7．如图所示是做“研究平抛运动”的实验示意图
（1）引起本实验误差的原因是__________
A．小球运动时与白纸相接触
B．确定Oy轴时，没有用重锤线
C．斜槽不是绝对光滑，有一定摩擦
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离远点O较远
（2）在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c所示，（当地重力加速度为g，以下问题用已知量对应的字母表示）则：
①小球从a到c的时间t=_______________s；
②小球经过b点时速度的水平分速度=__________m/s；
③小球在c点时速度的竖直分量=____________m/s．
8．(1)游标卡尺的读数是____mm；
(2)在“研究平抛运动”的实验中，为了得到平抛运动的轨迹，可以采用描迹法，也可以采用拍摄闪光照片的方法。如果采用拍摄闪光照片的方法，得到的闪光照片示意图如图所示，照片与实际大小相比缩小到。对照片中小球的位置进行测量，可得1与4闪光点竖直距离为1.5cm，4与7闪光点竖直距离为2.5cm，各闪光点之间水平距离均为0.5cm。则小球抛出时的速度大小为_____m/s；抛出点距闪光点1的实际水平距离为_____cm，实际竖直距离为_____cm。（不计空气阻力，g取10m/s2）
9．三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)甲同学采用如图甲所示的装置。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的末端可看作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，使两小球能以相同的初速度v0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_________。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丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（g取9.8 m/s2）
10．在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中。
（1）斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______。
A．保证小球飞出时有适当的速度大小
B．保证小球飞出时速度沿水平方向
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨道是一条抛物线
（2）实验简要步骤如下：
A．让小球多次从同一位置静止释放，在印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的位置，如图中、、、所示；
B．安装器材，注意让斜槽末端切线水平，记下平抛初位置点和过点的竖直线；
C．取下印有小方格的纸，以为原点，以竖直线为轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出物体的运动轨迹；
①上述实验步骤的合理顺序是______。
②如图所示，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，小方格的边长若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，则小球平抛的初速度的计算式为______。（用，表示），其值是______（取），小球在点的速率是______。
11．如图甲是“研究平抛物体的运动”实验装置图。
（1）除了图示器材之外，还需要的是_______；
A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．重垂线
（2）实验中，下列说法正确的是_________；
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条折线把所有的点连接起来
（3）小明同学用频闪照相方法记录了平抛运动的小球三个连续的轨迹点A，B，C，取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系，照片长度与实际背景屏的长度之比是1∶5，则a点_______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点，连续拍照的时间间隔是_______s，小球平抛的初速度为________。（）
12．某同学设计了两个实验，来验证平抛运动的特点．
（1）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明_____．
（2）某同学设计了如图乙的实验：将两个质量相等的小钢球，分别从相同的斜面的同一高度位置由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是_____，这说明_____．
13．在做“研究平抛运动”实验时，某同学利用实验探究平抛运动在水平方向的运动规律．
（1）除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，如图所示的器材中还需要的是________；
（2）实验中，下列说法正确的是_ ．
A． 斜槽轨道必须光滑 B． 斜槽轨道末端必须水平
C． 每次必须由静止释放小球 D． 每次小球释放的位置必须相同．
五、解答题
14．如图所示，在“探究平抛运动规律”的实验中，用小锤击打弹性金属片，金属锤把球沿水平方向抛出，同时球被松开而自由下落。已知：小球距离地面高度为，水平抛出的初速度为，重力加速度取。求：
(1)球下落过程所经历的时间和落地速度大小；
(2)球下落过程中的水平位移大小；
(3)球下落过程中的落地速度大小。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹，并求出平抛物体的初速度，实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可，因此，即使小球与斜槽之间有摩擦，只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同，平抛时的初速度就都相同，不会引起误差，A错误；如果安装斜槽时其末端不水平，小球的运动就不是平抛，会引起误差，B正确；建立坐标系时，应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点，否则会引起误差，C正确；计算初速度时，计算点距抛出点O越远，x、y值就越大，用刻度尺进行测量时，其误差越小，故D错误
2．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故A正确；
BC．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点应用平滑的曲线边接，故D错误。
故选AC。
3．ACE
【解析】
【详解】
A．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，则要将斜槽的末端切线调成水平，故A正确；
B．斜槽轨道是否光滑，每次小球滚到斜槽末端的速度一样，不影响小球做同一个平抛运动，故B错误；
C．根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故C正确；
D．释放点越低，小球做平抛运动的初速度越小，在相等的时间内水平位移测量的相对读数的相对误差大，故D错误；
E．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故E正确。
故选ACE。
4． 4s 40m 50m/s
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根根平抛运动的规律可知，竖直方向上有
得平抛运动的时间为
；
[2]根根平抛运动的规律可知，钢球的水平射程为
则钢球落地时离抛出点的距离为
[3]钢球竖直方向做自由落体运动，则钢球落地时竖直分速度为
根据平行四边形定则得，落地的瞬间速度为
5． 3
【解析】
【详解】
(1)[1]取一水柱微元，做平抛运动，取图中三点如图
细水在竖直方向做自由落体运动，根据可知
解得
水平方向做匀速直线运动
(2)[2]平抛运动末速度的反向延长线必过水平位移中点，所以
6． AC A
【解析】
【详解】
试题分析：（1）通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确；因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，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错误，C正确．
（2）从图中看出， 4个点间的水平位移均相等，是，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即，再根据，解出．
（3）探究影响平抛运动水平射程的因素时，若探究水平射程和高度的关系，应保持初速度不变，若探究水平射程和初速度的关系，应保持高度不变，故A正确，B．C．D错误．
考点：研究平抛物体的运动
【名师点睛】
保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，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；实验探究时应采用控制变量法进行实验，即应控制其它变量不变，探究其它两个变量的关系．
7． AB
【解析】
【详解】
（1）[1]．小球运动时与白纸相接触，会由于摩擦改变小球的运动轨迹，引起实验的误差，故A正确．确定Oy轴时，没有用重垂线，会引起实验的误差，故B正确．为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故C错误．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远可以减小测量的误差，故D错误；故选AB.
（2）[2]．在竖直方向上，根据，得
故从a到c的时间为；
[3]．小球经过b点时速度的水平分速度
[4]．b在竖直方向上的分速度
则c在竖直方向上的分速度
.
8． 10.50 1.5 15 5
【解析】
【详解】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为
游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
所以最终读数为
(2)[2]设1、4和4、7点间的时间间隔为T，根据
得
则平抛运动的初速度
[3][4]4闪光点的竖直分速度
则抛出点到闪光点4的时间
则抛出点到达闪光点1的时间为0.1s，则
9． 两球在竖直方向上运动情况相同，做自由落体运动，与A球初速度大小无关。 P球击中Q球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 0.036 0.7
【解析】
【详解】
(1)[1]甲图中两球在竖直方向上同时开始运动，着地时在竖直方向上通过了相同的距离，若无论A球初速度大小如何，两球总是同时着地，说明两球在竖直方向上运动情况相同，做自由落体运动，与A球初速度大小无关。
(2)[2][3]图乙中两球同时离开轨道后，一球在水平方向上匀速运动，另一球做平抛运动。实验可观察到的现象应是P球能击中Q球；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表明两球在相同时间内在水平方向上通过了相同距离，P做平抛运动的水平分运动与Q的匀速运动情况相同，即平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。
(3)[4]做平抛运动的小球在竖直方向上是匀变速运动，竖直方向上有
由图知
故解得；
[5]小球做平抛运动的初速度大小为
10． B BAC 0.70m/s 0.875m/s
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时速度沿水平方向，故选B；
（2）①[2]上述实验步骤的合理顺序是BAC；
②[3][4]根据
解得
其值是
[5]小球在点的竖直速度
b点速率是
11． BD BC 是 0.1 1.0
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]除了图示器材之外，还需要的是坐标纸和重锤线，不需要秒表和天平，故选BD；
（2）[2]A．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端的速度相同即可，选项A错误；
B．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球能做平抛运动，选项B正确；
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以保证到达底端时速度相同，选项C正确；
D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来，选项D错误。
故选BC。
（3）[3]因四个点的水平位移相等，则时间间隔相等，竖直方向的位移之比为1:3:5，则a点是小球的抛出点；
[4]根据
可知连续拍照的时间间隔是
[5]小球平抛的初速度为
12． 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 球1落到光滑水平板上并击中球2 平抛运动在水平方向上是匀速运动
【解析】
【详解】
（1）图甲由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球做自由落体运动．其竖直方向运动规律与B球相同，因此两球同时落地，说明了平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
（2）图乙两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球2离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
13． D BCD
【解析】
【详解】
（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、重锤线、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要刻度尺，便于确定小球间的距离，D正确，（2）该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，A错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，B正确；为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故CD正确．
14．(1)0.4s，；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)球自由落体运动，由自由落体运动规律有
得
，
得
(2)球做平抛运动，且落地时间等于球自由落体运动时间。在水平方向做匀速直线运动有
得
(3)球做平抛运动，落地速度可分解为水平速度和竖直速度且竖直速度大小与球落地速度大小相等
得
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