第五章平抛运动的实验专题（含答案）

第五章平抛运动的实验专题
、实验题
（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。
某同学使用如图所示的实验装置研究平抛运动。请你结合物理知识，回答以下问题。
（1）关于该实验中必须保证的条件和进行的实验操作，下列说法中正确的是____
A．不用测定平抛小球的质量m，但最好选用体积较小，密度较大的小球
B．确保斜槽表面光滑，每次让小球从斜槽上同一位置由静止开始运动
C．调整斜槽末端，确保其水平
D．测定斜槽顶端到桌面的高度h
（2）为避免描点的误差和小球重复运动的差异，另一同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为，且网格线已校准为水平和竖直。A．B、C是连续拍下小球的三个位置，取重力加速度，请你计算（计算结果保留两位有效数字）：
①频闪照相机拍摄时间间隔为　 　s；
②小球做平抛运动的初速度的大小为　 　m/s；
③上图照片中三个位置中的A点　 　（选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出位置。
在探究平抛运动的特点时，可以选用图中两种装置进行研究。
（1）图甲的实验中，听它们落地的声音，发现它们同时落地，分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现两球仍同时落地，该现象说明平抛运动在竖直方向的分运动是　 　运动；
（2）图乙是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的有______。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一位置由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
用如图1所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上。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，如图2所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
（1）为保证实验结果误差尽可能小，下列说法正确的是______。
A．斜槽轨道必须光滑
B．必须调节斜槽，保证末端水平，且让小球出射方向与硬板平行
C．必须调节硬板，保证硬板在竖直平面内
D．轨道末端的Q点即为坐标原点，也就是平抛运动的起点
（2）在图2中实验记录到的点有一个位置明显发生偏差，其产生的原因可能是：该次实验时，小球在斜槽上释放的位置与其它几次相比偏　 　（选填“高”或“低”）。
（3）根据图2记录的点可求得钢球平抛的初速度大小为　 　m/s（已知g=10m/s2）。
某同学做探究小球平抛运动特点的实验，通过描点画出平抛运动的运动轨迹。
（1）实验中，下列做法合理的是（______）
A．实验装置中的斜面必须是光滑的
B．小球每次应从斜槽上同一个合适的位置由静止释放
C．须用重垂线确定白纸上所画y轴的方向
D．描绘小球的运动轨迹时，后面的点可以用折线连接
（2）实验中，通过正确的操作得到小球的运动轨迹后，以平抛运动的起点O为坐标原点，测量多组水平坐标x和竖直坐标y，接着作出y-x2图像。下列图像可能正确的是（______）
A． B．
C． D．
（3）实验中得到的一组数据为y=20.0cm，x2=400.0cm2，取重力加速度大小g=10m/s2，则平抛运动的初速度大小为　 　m/s，小球在该组数据对应的点的瞬时速度大小为　 　m/s。（结果均保留两位有效数字）（可能用到的数 ， ， ， ）
我国对儿童玩具枪的弹丸的射出速度有严格要求。实验小组研究某款玩具枪是否符合规定。小组同学使玩具枪从O点射出弹丸，将弹丸离开枪口后的运动看作平抛运动，用照相机拍出弹丸的运动轨迹如图所示。A．B、C是小球平抛轨迹上三个不同时刻对应的位置，OM是水平线，MN是竖直线，OA．OB、OC的延长线与MN交点的间距分别为和。已知照片与实际大小的比例为，测得照片中，，A．B、C三点在水平方向的间距，。
（1）照片中的　 　。
（2）若取重力加速度大小，则弹丸从枪口射出的初速度大小为　 　。
（3）为了减小实验误差，请提出一条合理的建议：　 　。
在“研究平拋运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平拋运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是__________。
A．调节斜槽使其末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次释放小球的速度可以不同
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某同学通过正确操作实验后在白纸上记录了拋物线轨迹，x轴沿水平方向，如图所示。则可判断坐标系中原点O　 　（填“是”或“不是”）拋出点，由图中数据可求出平拋物体的初速度大小为　 　m/s。（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
“研究平抛运动”的实验装置如图1所示。
（1）本实验还需要用到的器材是______（本小题仅有一个正确选项）；
A．秒表 B．天平 C．刻度尺 D．打点计时器
（2）关于本实验，下列不必要的操作是____（本小题仅有一个正确选项）；
A．将木板竖直放置
B．选用尽可能光滑的斜槽轨道
C．调整斜槽末端切线水平
D．每次使小球从斜槽上相同位置释放
（3）按图1正确安装实验装置后，若某同学用频闪相机记录的小球抛出后的位置如图2所示，为减小实验误差，他在实验中应调整的操作是___（本小题仅有一个正确选项）；
A．换用质量更大的球
B．重新调整斜槽末端切线水平
C．减小频闪相机的闪光频率
D．降低小球在斜槽轨道上释放放置的高度
（4）正确实验所描绘出的平抛运动轨迹如图3所示，O为抛出点。在计算小球平抛的初速度时，为减小实验误差，该同学在轨迹上所选点的位置应适当偏　 　（选填“上”或“下”）：若该同学所选某点的坐标为 ，重力加速度为g，则该小球平抛的初速度为　 　；
（5）如图4所示，另一同学将水平板依次置于1、2、3三个位置，通过调整水平板的高度，来改变小球在板上的落点位置，从而描绘出小球的运动轨迹，已知1与2的间距等于2与3的间距，若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为 、 、 ，则下列关系式正确的是___
A．
B．
C．
平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以把平抛运动分解为两个相对简单的直线运动，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
（1）如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，观察到的现象是____，反映的平抛运动的规律是____。
A．A，B两个小球同时落地
B．A，B两个小球不同时落地
C．A球平抛时水平方向做匀速直线运动
D．A球平抛时竖直方向做自由落体运动
（2）如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。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为保证钢球从点水平飞出且初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是　 　。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②以平抛运动的抛出点为坐标原点，建立如图丙所示的坐标系。平抛轨迹上的P点坐标值为，单位为cm。则小球平抛的初速度为　 　m/s。
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 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 。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　 　 ，竖直分量大小为　 　 ；
（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为　 　 。
利用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都便钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点O），通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
（1）实验过程中，要建立的直角坐标系，在图乙中，建系坐标原点选择正确的是　 　；
（2）甲、乙、丙、丁四位同学分别建立（1）中A．B、C、D四种坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式 求小球的初速度 ，这样测得的平抛初速度值与真实值相比，甲同学的结果　 　，丙同学的结果　 　；（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
（3）甲同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动的轨迹如图丙所示。根据图中数据，物体运动的初速度为　 　m/s。
用如图所示装置研究平地运动．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 　 　 （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
如下图所示是某种“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，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，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．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
（2）一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离Δx相等的三点a、b、c,量得Δx=0.10m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=0.10m，h2=0.20m，取g=10m/s2，利用这些数据可以求出：
①物体被抛出时的初速度为　 　m/s
②物体经过点b时的竖直速度为　 　m/s
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，使球水平飞出，同时球被松开。
（1）他观察到的现象是：小球A．B　 　（填“同时”或“不同时”）落地：让A．B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间将　 　（填“变长”、“不变”或“变短”）；
（2）关于该实验，下列说法正确的有____。
A．所用两球的质量必须相等
B．只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论
C．应改变装置的高度多次实验
D．本实验也能说明球在水平方向上做匀速直线运动
用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示。拍摄时，光源的频闪频率为 ， 球从A点水平抛出的同时， 球自 点开始自由下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度 取 ，不计阻力。
（1）根据所记录的 球的数据，则平抛运动的初速度 　 　m/s。
（2）照片中， 球经过 点时的速度大小等于　 　m/s。（结果可含根号）
（3）a球和b球之间的距离最小是　 　m。
第五章平抛运动的实验专题答案解析
、实验题
【答案】（1）C；A；BCD；C
（2）无；a→b
【解析】【解答】(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，C；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球心，故答案为：A；AC．实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，A不符合题意，C符合题意；
B．y轴必须是竖直方向，即用铅垂线，B符合题意；
D．记录点适当多一些，能够保证描点光滑，用平滑曲线连接，偏离较远的点应舍去，D符合题意。
故答案为：BCD。由图可知斜槽末端不水平，才会造成斜抛运动，故答案为：C。(2)闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流；
闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，则通过线圈B的磁通量增大了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表G中有a→b的感应电流
【分析】（1）实验还需要重锤线保持小球在竖直面上运动；坐标点应该选择小球的球心；斜槽轨道不需要光滑对于小球抛出的初速度没有影响；从轨迹可以判别初速度方向没有沿水平方向；
（2）开关闭合瞬间磁通量没有发生改变所以没有感应电流的产生；滑动电阻器的电阻变化磁感应强度发生改变有感应电流的产生。
【答案】（1）A；C
（2）0.10；1.5；不是
【解析】【解答】（1）本实验研究平抛运动，为保证小球水平抛出，需调整斜槽末端，确保其水平，且只受重力，通过重复小球的同一运动，而描绘小球运动的轨迹，不用测定小球质量和高度，为尽量排除空气阻力的影响，最好选用体积较小，密度较大的小球，但斜槽的表面不用光滑。故答案为：AC。
（2）①因为A．B、C三点水平间隔为三格，竖直间隔分别为三格和五格，由平抛运动规律可知，竖直方向有
解得时间间隔为
②水平方向有
解得
③B点的竖直速度为
由运动学公式可得
解得A点的竖直速度为
所以A点不是小球平抛运动的抛出位置。
【分析】（1）斜槽表面不需要光滑；描述平抛运动不需要测量其小球质量其斜槽的高度；
（2）利用竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔的大小，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用平均速度公式可以求出B点竖直方向分速度的大小，结合速度公式可以求出其A点竖直方向的分速度大小进而判别A点不属于抛出点。
【答案】（1）自由落体运动
（2）A；C
【解析】【解答】(1)由于在任意高度，平抛运动和自由落体运动都会同时落地，可知平抛运动在竖直方向上就是自由落体运动；
(2)A．由于研究的是平抛运动，因此安装斜槽轨道时，其末端必须保持水平，A符合题意；
BC．由于每次的运动轨迹必须完全相同，因此小球释放点必须是从同一位置由静止释放，B不符合题意，C符合题意；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑的曲线连接，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】（1）由于AB两个小球不管在任何高度都会同时落地可得其A小球在竖直方向等效为自由落体运动；
（2）每次需要从同一位置静止释放小球；记录小球的运动轨迹需要使用平滑曲线。
【答案】（1）B；C
（2）低
（3）1
【解析】【解答】(1)A．研究平抛运动的实验必须满足每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，这样是为了到达Q点时钢球能获得同样的平抛运动的水平初速度，与斜面是否光滑没有什么影响，A不符合题意；
B．研究平抛运动的实验还应满足初速度方向为水平方向，所以必须调节斜槽，保证末端水平，且让小球出射方向与硬板平行，B符合题意；
C．为了保证小球能在竖直平面内做平抛运动，还必须调节硬板，保证硬板在竖直平面内，C符合题意；
D．建立直角坐标系时，要取小球刚开始做平抛运动时的重心位置为坐标原点，也就是距离轨道末端的Q点左边一个小球半径的长度作为平抛运动的起点，D不符合题意。
故答案为：BC。(2)在图2中实验记录到的点有一个位置明显发生偏差，其产生的原因可能是该次实验时，小球在斜槽上释放的位置与其它几次相比偏低，导致其做平抛运动的初速度偏小。(3)由运动学公式，可得
联立上式解得
【分析】（1）斜槽轨道不需要光滑；轨道末端的Q点不是坐标的原点；
（2）利用平抛运动的轨迹点可以判别小球释放的位置；
（3）利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小。
【答案】（1）B；C
（2）C
（3）1.0；2.2
【解析】【解答】(1)AB．实验装置中的斜面不必光滑，但小球每次应从斜槽上同一个合适的位置由静止释放，确保做平抛运动初速度相等即可，A不符合题意，B符合题意；
C．须用重垂线确定白纸上所画y轴的方向，C符合题意；
D．描绘小球的运动轨迹时，应该用平滑曲线把各点连接起来，D不符合题意。
故答案为：BC。
(2)平抛运动水平、竖直位移分别为
联立可得
故y-x2图线是一条过原点的倾斜直线，斜率为
C符合题意。
故答案为：C。
(3)把数据y=20.0cm，x2=400.0cm2代入(2)中位移关系，可解得 ，
在该组数据对应的点，竖直分速度为
故合速度为
【分析】（1）实验装置中的斜面不必光滑，但小球每次应从斜槽上同一个合适的位置由静止释放，确保做平抛运动初速度相等即可，保证控制变量。
（2）由平抛运动水平方向和竖直方向位移与时间的关系整理可得y-x2的关系式，从而判断图像形状。
（3）根据平抛运动水平方向速度和竖直方向速度与时间关系式求解。
【答案】（1）2.0
（2）
（3）弹丸的质量大一些，体积小一些（在无风的情况下测量、多次测量求平均值等）
【解析】【解答】（1）设O点和轨迹点的连线的延长线与 的交点到M点的距离为y，则O点和轨迹点的连线的延长线与 的夹角的正切值 ，由于照片与实际大小的比例为 ，因此 ，即该投影点是匀速下降的。由于从A点到B点、从B点到C点的水平位移大小之比为1：2，因此运动的时间之比也为1：2，可得
（2）投影点是匀速下降的，根据 ，可知，投影点是匀速下降的，速度大小为 ，又由于 ， ，解得弹丸从枪口射出的初速度大小
（3）实验误差主要来源于空气阻力与测量时读数产生的误差，因此为了减小空气阻力的影响，弹丸的质量大一些，体积小一些，或在无风的情况下测量，为了减小测量时读数的误差，可以多次测量求平均值等。
【分析】（1）根据平抛运动位移偏角的表达式得出照片y2；
（2）结合匀变速直线运动的规律得出弹丸从枪口射出的初速度；
（3）结合平抛运动的规律得出合理的建议。
【答案】（1）A
（2）不是；4.0
【解析】【解答】(1)A．调节斜槽末端切线水平是为了保证小球做平抛运动，A符合题意；
BC．研究平抛运动的实验中，小球每次必须从同一位置由静止释放，从而保证小球平抛时的初速度相同，BC不符合题意；
D．平抛的轨迹应是抛物线，D不符合题意。
故答案为：A．
(2)如果坐标原点是抛出点的话，由于OA．AB、BC的水平位移相等，故时间间隔相等，根据匀变速直线运动的推论：初速度为零的匀变速直线运动，在相邻相等时间间隔内的位移之比为1：3：5，图中
故坐标原点O不是抛出点。
设A到B的时间间隔为T，则B到C的时间间隔也为T，在竖直方向上，根据
解得
则初速度
【分析】（1）每次需要从同一位置无初速度释放小球，需要利用平滑曲线连接坐标点；
（2）利用竖直方向的位移规律可以判别坐标原点不是抛出点；利用竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔的大小，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
【答案】（1）C
（2）B
（3）D
（4）下；
（5）B
【解析】【解答】(1)在做“研究平抛物体的运动”的实验时，不需要测量时间和小球的质量，所以不需要秒表、天平，也不用打点计时器，需要测量轨迹上点间的距离，则需要刻度尺，故答案为：C；
(2)A．由于小球在竖直平面内做平抛运动，所以木板应竖直放置，这样才不会使小球运动过程中与白纸接触，A必要，不符合题意；
BCD．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，至于是否光滑没有影响，只要能抛出就行。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，B不必要，符合题意；CD符合题意必要，不符合题意。
故答案为：B；
(3)由图2可知，抛物线轨迹较平坦，为了减小测量误差，可减小平抛运动的初速度，从而减小水平方向的位移，使轨迹更弯曲即降低小球在斜槽轨道上释放放置的高度，故答案为：D；
(4)在计算小球平抛的初速度时，为减小实验误差，该同学在轨迹上所选点的位置应适当偏下，这样所选点与抛出点间的距离较大，测量误差较小；由题意可知，水平方向有 竖直方向有
联立解得
(5)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以
故答案为：B。
【分析】根据实验原理确定实验器材和不必要的操作，及减小误差的方法；结合平抛运动的规律求出小球的初速度；根据相等位移所用时间的关系进行判断。
【答案】（1）A；D
（2）BC；1
【解析】【解答】（1）用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，观察到的现象是A．B两个小球同时落地，反映的平抛运动的规律是A球平抛时竖直方向做自由落体运动，BC不符合题意，AD符合题意。
（2）①A．斜槽轨道没必要必须光滑，只要小球到达底端的速度相同即可，A不符合题意；
B．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，B符合题意；
C．每次必须由同一位置从静止释放小球，以保证到达底端的速度相同，C符合题意。
故答案为：BC。
②由于小球在竖直方向做自由落体运动，则有
又平抛轨迹上的P点坐标值为，代入数据，解得
根据小球水平方向做匀速直线运动，则有
代入数据，解得
【分析】（1）（2）根据研究平抛运动在竖直方向和水平方向的特点的实验原理以及注意事项进行分析判断：
（3）平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和匀速直线运动，从而得出小球平抛的初速度 。
【答案】（1）1.0；2.0
（2）9.7
【解析】【解答】（1）因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为
竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得
（2）由竖直方向的自由落体运动可得
代入数据可得
【分析】（1）因小球水平方向做匀速直线运动，因此速度为 就可以求出速度的水平分量，竖直方向做自由落体运动，因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得 竖直分量；
（2）根据匀变运动相位差公式就可以求的答案。
【答案】（1）C
（2）偏大；相等
（3）2.0
【解析】【解答】（1）坐标原点为小球在斜槽末端时，小球球心在木板上的投影，C选项建立坐标系正确。
故答案为：C。
（2）以（1）题中A图建立坐标系，甲同学竖直位移y测量值偏小，水平位移x测量准确，根据 可知，初速度测量值偏大；丙同学竖直位移y测量值和水平位移x测量值都准确，则初速度测量值与真实值是相等的。
（3）在竖直方向，由 可得
在水平方向有
【分析】（1）坐标原点应该选取斜槽末端及小球球心的投影；
（2）利用平抛运动的位移公式可以判别初速度的测量值大小；
（3）利用竖直方向的邻差公式结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
【答案】（1）B；D
（2）球心；需要；大于；
（3）A；B
【解析】【解答】(1)A．斜槽不需要光滑，保持末端速度相同即可，不符合题意；
B．只要斜槽末端水平，钢球才能在竖直方向做初速度为0的自由落体运动，其轨迹为平抛运动轨迹，符合题意；
C．将高度等间距变化只是为了简化计算，不是必须要满足的要求，不符合题意；
D．每次在相同的位置释放钢球是为了保持每次都有相同的初速度，是充要条件，符合题意；(2)a.钢球球心对应原点；
研究竖直方向运动规律时y轴与重锤线方向平行；
b.平抛运动竖直方向上为自由落体运动，初速度为0，则根据平抛运动的规律，相等时间内竖直方向通过的位移之比为： ，由于A点的竖直方向速度大于0，则 ．由 ，可知在竖直方向上：
水平方向上可知：
联立（1）（2）可知： （3）A．平抛运动的特性：竖直初速度为0，竖直加速度为g，细管水平喷出水柱满足要求，符合题意；
B．频闪照相后再将点连接可以得到平抛轨迹，符合题意；
C．铅笔有一定的长度和质量，在实验过程中可能会偏离运动轨迹，可行性不大，不符合题意．
【分析】此题为平抛运动轨迹的研究实验，平抛运动时竖直方向的自由落体和水平方向的匀速直线运动的合运动．
【答案】（1）B；C
（2）1.0；1.50
【解析】【解答】（1）两球同时落地，可知两球在空中运动的时间相等，a做平抛运动，b做自由落体运动，落地时竖直分速度相等，但是平抛运动有水平分速度，则落地时速度不等，A不符合题意B符合题意；两球同时落地，可知a小球在竖直方向上的运动规律与b小球相同，C符合题意；根据该实验无法得出a小球在水平方向上的运动规律，D不符合题意．（2）在竖直方向上，根据h2 h1=gT2得相等的时间间隔为：
则物体的初速度为：
物体经过b点的竖直分速度为： ．
【分析】（1）两个小球水平方向运动不同，距离发生改变，但始终在同一高度，故竖直方向运动相同，都为自由落体运动；
（2）利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔，再利用水平位移求解水平速度；求解b点的速度，需要求出b点的水平速度和竖直速度，再进行合成即可。
【答案】（1）同时；不变
（2）C
【解析】【解答】（1）他观察到的现象是：小球A．B同时落地：让A．B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间将不变；
（2）A．所用两球的质量不一定必须相等，A不符合题意；
B．要进行多次试验进行观察现象，最后才能得到实验结论，B不符合题意；
C．应改变装置的高度多次实验，C符合题意；
D．本实验只能说明A球在竖直方向做自由落体运动，不能说明球在水平方向上做匀速直线运动，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）根据平抛运动的规律进行分析判断正确的选项；
（2）利用研究平抛运动及其特点 的实验原理以及注意事项进行分析判断。
【答案】（1）1
（2）
（3）0.1
【解析】【解答】(1)拍摄时，光源的频闪频率为 ，则
根据
所以
所以平抛运动的初速度
(2)照片中，a球经过C点时竖直方向的速度大小
所以
照片中，a球经过C点时的速度大小
(3)因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以位移之差恒定，当小球a运动到与b在同一竖直线上时，距离最短，则由图可知，当a球运动到C点时 球和 球之间的距离最小
【分析】（1）利用竖直方向的邻差公式结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；
（2）利用平均速度公式结合速度的合成可以求出a球经过C点的速度大小；
（3）当两个小球在同一竖直线上其两个小球的距离最小。
第 1 页（共 1 页）