人教版高中物理必修二同步练习：5.3 实验：探究平抛运动的特点
一、选择题
1．（2019高一下·蒙山月考）在做“研究平抛物体的运动”实验之前，必须调整实验装置，下列操作必要且正确的是:（ ）
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．每次要平衡摩擦力
C．在坐标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
D．小球每次应从斜槽不同高度释放
【答案】A
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】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符合题意；做平抛实验时需要保证每次平抛的速度都一样，对于接触面是否光滑没有要求，也不需要平滑摩擦力，故B不符合题意；在坐标纸上记录小球放在斜槽末端槽口时球心的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点，故C不符合题意；为了保证平抛运动初速度相等，所以要求小球每次都从斜槽同一高度释放，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】研究平抛运动时只要同一高度无初速度释放时摩擦力影响是相同的所以不需要平衡摩擦力；坐标原点应该选取小球圆心的投影；每次需要同一高度释放小球。
2．（2019高一下·乾安月考）利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，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，下面列出了一些操作要求，将你认为不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．每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球
D．小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触
【答案】B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】要使小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，A不符合题意.要使小球每次抛出的初速度相等，释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放，B符合题意，正确，C不符合题意.小球离开轨道后，仅受重力作用，不能有摩擦，D不符合题意.
故答案为：B
【分析】每次释放小球都必须是同一位置无初速度释放；斜槽末端切线水平为了使初速度方向水平；平抛运动小球只受重力所以不能与白纸接触。
3．（2019高一下·玉溪月考）在“探究平抛物体的运动规律”的实验中，已备有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、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．停表 B．天平 C．重垂线 D．弹簧测力计
【答案】C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】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.
故答案为：C。
【分析】探究平抛运动规律还需要重锤线确保小球在竖直面上运动。
4．某学生在做“研究平抛运动”的实验中，描出了如图所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B出现的原因可能是（ ）
A．小球滚下的高度较其他各次高 B．小球滚下的高度较其他各次低
C．小球滚下时具有一定的初速度 D．以上说法均有可能
【答案】B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】小球滚下的高度越低，其做平抛运动的初速度越小，其轨迹线越陡，越靠近y轴，所以可能原因为B，ACD不符合题，B符合题意，故答案为B。
【分析】根据题目的图，可以看出B点偏下，说明此时的初速度小，因此应是小球滚下的高度较其他各次低。
5．某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度。在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺，让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上，则利用小球在刻度尺上的落点位置，就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度。下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺（图中P点为重锤的投影位置），其中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】设小球做平抛运动的竖直高度为h，由h＝ gt2，得t＝ ；在水平方向有x＝v0t，即平抛运动的水平位移x＝v0 ，可见x与v0成正比，在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的，BCD不符合题意，A符合题意，故答案为：A。
【分析】研究平抛运动需将运动分解为水平的匀速直线运动与竖直的自由落体运动，在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的。
二、多项选择题
6．（2019高一下·娄底期中）某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，关于这个实验，以下说法正确的是（ ）
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度同一位置由静止释放
C．实验前要用重垂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但不接触木板
【答案】B,C,D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】AB.为了保证每次小球平抛的轨迹相同，抛出速度相同，所以每次小球必须从同一高度由静止释放，A不符合题意B符合题意
C.因为平抛运动竖直是自由落体运动，在一个竖直面上，所以坐标纸必须用重垂线检查是否竖直，C符合题意
D.小球的平抛运动靠近木板，但不能接触，如果接触，会受到摩擦力作用，使运动不再是平抛运动，D符合题意
故答案为：BCD
【分析】保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动，而不是斜抛运动；从同一位置静止释放，是为了使每次实验的小球具有相同的初速度，小球不与竖直放置的纸板接触是为了规避掉摩擦力对实验的影响，结合选项分析求解即可。
7．（2019高一下·白城月考）为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片后，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有（ ）
A．两球应同时落地
B．两球的质量应相等
C．应改变装置的高度，多次实验
D．本实验也能验证平抛在水平方向做匀速运动
【答案】A,C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】A、B、C、根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度多次实验，A，C符合题意，B不符合题意.
D、本实验只能说明竖直方向的运动规律，故不能验证水平方向的运动规律；D不符合题意.
故答案为：AC.
【分析】平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动；应该改变高度多次进行实验，下落时竖直方向的运动和质量无关，此实验不能验证水平方向的运动情况。
8．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
【答案】B,D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项D正确，AC不符合题意，BD符合题意，故答案为BD。
【分析】本题考查研究平抛运动的实验的细节，应该用听声音的方法判断是否同时落地，竖直管的上端A应低于水面，选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球，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。
9．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，下列器材中还需要的是（ ）
A．重垂线 B．停表
C．坐标纸或白纸 D．天平
【答案】A,C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】在研究平抛运动的实验中，用重垂线可画出过坐标原点的竖直线；利用坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，可得到小球平抛运动轨迹，而停表和天平则没有用到，BD不符合题，AC符合题意，故答案为：A、C。
【分析】考查实验器材的选择，重垂线确定坐标的竖直线，坐标纸或白纸是描绘轨迹用的。
10．在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法正确的是（ ）
A．安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直
B．安装有斜槽的木板时，只需注意小球不和木板发生摩擦
C．每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D．实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律
【答案】A,C,D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】安装有斜槽的木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出小球的运动轨迹，A正确，B错误；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球初速度不变，C正确；由实验目的可知，D正确，B不符合题意，ACD符合题意，故答案为ACD。
【分析】本题考查实验的细节问题，安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直，以免小球与板面相碰；每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，确保小球每次的轨迹相同；实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律。
三、非选择题
11．（2020高一下·隆回期末）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图示的装置：先将斜槽轨道的末端调整 ，再在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，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；依得到痕迹B的方法，再得到痕迹C；最后用刻度尺测出图示中的x、y1、y2的数值，如果重力加速度为g，则小球的初速度的表达式为v0= 。
【答案】水平；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】为了使小球离开斜槽轨道后做平抛运动，则应将斜槽轨道的末端调整水平；在竖直方向上
水平方向上 ，联立解得
【分析】平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，结合匀变速直线运动相同时间内的位移差相等和匀速运动的计算公式求出小球的初速度。
12．（2023高一下·百色期末） “频闪摄影”是研究物体运动的一种常见的有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。某同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验来验证“平抛运动的规律”。设计步骤如下：
①如图甲，该同学将两个相同的实心金属小球放置实验装置上，调整、小球的高度，使两个小球重心在同一水平线上。
②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。
③用小木槌敲击弹片，让、两个小球同时开始运动，直到小球落在实验台上。
④通过频闪摄像机连接打印机进行打印得到如图乙所示的图片。
⑤在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系坐标系图中未画出，选择球的三个影像、、的球心位置进行测量，得到水平位移：，竖直位移：，通过测量数据可知，该频闪摄像机的闪光频率为 ，小球抛出时的初速度大小为 保留三位有效数字；小球经过点时速度大小为 可用根号表示取
【答案】10；2.00；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】⑤小球在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动位移差公式可得，代入数据解得T=0.1s，则频率；小球在水平方向做匀速直线运动，可得小球A抛出的初速度大小为，小球A经过D点时竖直方向速度大小为，小球过D点的速度，代入数据解得。
【分析】根据平抛运动的规律，由竖直方向上的运动，根据匀变速直线运动位移差公式，求出频闪照相的周期，然后求出其频率；根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，求出小球在D点的竖直分速度，再由平行四边形定则求解小球在D点的速度。
13．（2023高一下·恭城期末） 如图，让小球从斜槽滚下，用描点的方法画出小球平抛的轨迹，回答问题：
（1）斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端 填“竖直”或“水平”；
（2）方木板固定：方木板必须处于 填“竖直平面内”或“同一水平面”，固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直；
（3）小球释放：小球每次必须从斜槽上 填“同一”或“不同”位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜；
（4）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的有____；
A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．弹簧测力计
（5）某同学用根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图所示，已知重力加速度为。
在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则 填“”或“”或“”。
小钢球平抛运动的初速度 。用、、、表示
【答案】（1）水平
（2）竖直平面内
（3）同一
（4）B
（5）>；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）为使小球能够水平抛出，必须调整斜槽，使其末端水平。
（2）小球做平抛运动在竖直平面内，所以方木板必须处于竖直平面内，以便能准确的描出小球通过的位置，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直，并用其确定y轴方向。
（3）为了保证小球每次抛出时的初速度大小相等，作用每次必须从斜槽的同一位置由静止释放。
（4）为更好的画出分析平抛轨迹实验还需坐标纸，实验中不需要测量时间、质量和受力，所以不需要秒表、天平和弹簧测力计，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
（5）①如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则和的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于。
②竖直方向上，由匀变速直线运动位移差公式可得，水平方向，由匀速运动位移公式可得，解得小钢球平抛的初速度为。
【分析】（1）（2）（3）根据实验的原理和注意事项分析；（4）根据实验原理选择实验器材；（5）①根据匀变速直线运动的推论分析；②在竖直方向上，由位移差公式求出相邻两段的运动时间，再由水平方向上做匀速直线运动的位移公式，求出小钢球的初速度。
14．（2023高一下·建设期末）某学习小组用图a所示装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律。实验操作是：使完全相同的小球A、B处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）小组同学们观察到的现象是：小球A、B （填“同时”或“不同时”）落地。多次改变图a中实验装置的离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，同学们根据这些现象大胆猜想：平抛运动在竖直方向的分运动为 。若增大小锤敲击力度则小球A、B （填“同时”或“不同时”）落地。
（2）为进一步验证猜想，该小组同学利用频闪相机得到了小球做平抛运动时的频闪照片如图b，已知相机的闪光频率为f，结合比例尺测得小球在图中L、M、N三个位置时球心在竖直方向的间距分别为，则可得到竖直方向的加速度 ，经验证，此值与当地重力加速度在实验误差内接近相等，即可证明实验猜想。
【答案】（1）同时；自由落体运动；同时
（2）
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开，观察到的现象是球A、B同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。若增大小锤敲击力度则小球A、B仍同时落地；
（2）相机的曝光时间为，竖直方向做匀变速直线运动，由位移差公式可得，得。
【分析】（1）根据两球同时落地的现象，证明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；（2）根据位移差公式求解竖直方向上的加速度。
15．（2023高一下·铁岭期末）小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征：两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平板相切。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．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。
（1）为完成本实验，弧形轨道M、N的表面 （填“需要”或“不需要”）确保光滑，水平板的表面 （填“需要”或“不需要”）确保光滑。
（2）符合上述实验条件后，可观察到的实验现象应是 。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，这说明平抛运动的水平分运动是 。
【答案】（1）不需要；需要
（2）铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰；匀速直线运动
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）但两个弧形轨道存在摩擦力时，小球下滑过程中，两个弧形轨道对两个小球的摩擦力做功相等，则两个小球初速度相同，所以轨道不需要光滑；为了使水平方向的分运动相同，所以水平板表面需要光滑；
（2）由于小球P在水平方向的分运动与小球Q都是做匀速直线运动，所以可以看到两个小球在同一位置相碰；从而说明做平抛运动的小球P在水平方向的分运动为匀速直线运动。
【分析】（1）两个弧形轨道对两个小球摩擦力的作用效果相同所以不需要保持光滑；水平面需要保持光滑才能确保两个小球水平方向的分运动相同；
（2）可以看到两个小球在同一位置相碰；进而说明平抛运动的分运动为匀速直线运动。
16．（2020高一下·信宜月考）某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c 位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：
（1）小球平抛的初速度为 m/s。（重力加速度 g=10m/s2）
（2）小球运动到 b 点的速度为 m/s。
（3）从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为 m/s。
（4）小球开始做平抛运动的位置坐标为 x= cm，y= cm。
【答案】（1）2
（2）2.5
（3）2
（4）-10；-1.25
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）因为在水平方向上，a到b，b到c 的水平位移相等，设时间为T，在竖直方向上，根据
得
则小球平抛运动的初速度为 。（2）b点在竖直方向上的分速度为
小球运动到b点的速度为 。（3）物体从a点运动到c点的时间为
那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为 。（4）小球运动到b点的时间为
水平方向上的位移为
竖直方向上的位移为
所以开始做平抛运动的位置坐标为
。
【分析】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。结合b点竖直方向的速度，利用自由落体运动公式求解运动的时间，再反向推导起始位置的坐标。
17．（2021高一下·邯郸期中）如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置，铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路，斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。
（1）在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时，将小球a由斜槽某位置释放，当其经过斜槽末端时弹开金属导线，电路瞬间断开，电磁铁释放小球b，两小球在空中相碰。下列说法错误的是____。
A．释放小球a前应调整斜槽末端水平
B．本实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
C．本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D．重复实验时，小球a必须从原来的高度释放
（2）利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。
①将小球a由斜槽最上端释放，确定好两球碰撞的位置，将其标记在竖直挡板上；
②水平移动电磁铁，改变小球b的位置，将小球a仍由斜槽最上端释放，再次标记碰撞位置；重复以上操作多标记几个碰撞位置；
③根据所标记的碰撞位置，描绘出小球a平抛运动的轨迹。
某次实验描绘出的轨迹如图乙所示，图中O为抛出点，A、B、C三点均在两坐标线交点，所选坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度，则小球a水平飞出时的初速度大小v0= m/s，从A运动到B所需时间t= s，在B点处的瞬时速度的大小为vB= m/s。
【答案】（1）D
（2）2.0；0.1；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)平抛运动的初速度沿水平方向，所以释放a小球前应调整斜槽末端水平，两球在空中相碰能说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，重复实验时，以不同初速度抛出，两球均能相碰，所以a小球不必从原来的高度释放，ABC符合题意，D不符合题意。
故答案为：D。
(2)③A点的坐标为（20cm，5cm），B点的坐标为（40cm，20cm），C点的坐标为（60cm，45cm），OA、AB、BC水平间距相等，所需时间相等，对B点，根据
得
则平抛运动的初速度
B点竖直方向上的分速度为
则B点的瞬时速度
【分析】（1）重复实验时只有保持两个小球下落的高度相等则可以验证其平抛运动分运动为自由落体运动；
（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点竖直方向的分速度的大小，结合速度的合成可以求出B点瞬时速度的大小。
18．（2023高一下·深圳期中）图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有____。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段N端必须水平
C．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）在实验过程中，将背景换成方格纸，通过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a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=3.6 cm，则频闪相机的闪光周期为 s，该小球平抛时的速度大小 m/s。（重力加速度g取）
【答案】（1）B；C
（2）0.06；1.2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）实验条件中必须保证斜槽末端水平，小球多次改变释放位置得到一般性规律。
故选BC。
（2）小球在竖直方向上做自由落体运动
则
小球平抛的初速度大小为
【分析】（1）实验过程中需要保证每次斜槽末端水平保证小球速度水平，且改变释放位置进行多次实验。
（2）根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上是自由落体运动分析求解。
19．（2023高一下·郑州期末） 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。
（1）实验中得到小球做平抛运动的频闪照片，经测量照片中相邻小球的水平间距基本相等，说明小球水平抛出后在水平方向做 运动。
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，得到小球的位置如图乙所示，、、是相邻三次闪光小球成像的位置，已知坐标纸每小格边长为，重力加速度取，则照相机的闪光频率为 ，小球从槽口抛出的初速度大小为 。
【答案】（1）匀速直线
（2）20；0.75
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）由于在水平方向中，tAB=tBC，且xAB=xBC，所以可以说明小球在水平方向做匀速直线运动；
（2）已知小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据邻差公式有：，则可以解得：f=20Hz；根据水平方向的位移公式，则水平方向的初速度有：
【分析】（1）利用轨迹图中相同时间水平方向的位移相同可以判别小球在水平方向做匀速直线运动；
（2）利用竖直方向相同时间的位移之差结合邻差公式可以求出周期的大小，利用周期的倒数可以求出照相机的频率；利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
20．（2023高一下·郑州期中） 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，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的 相同。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 取。
（3）在“研究平抛运动”的实验中，安装实验装置时，斜槽末端的切线必须水平，这样做的目的是____。
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
【答案】（1）初速度
（2）1.6
（3）B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）每次让小球从同一位置从静止开始释放是为了每次小球平抛的初速度相同；
（2）根据乙图已知：根据；可以解得：；
（3）斜槽末端切线水平是为了保证平抛运动的小球从斜槽抛出初速度沿水平方向所以B对，ACD错，正确答案为B。
【分析】（1）小球从同一高度无初速度下降时，利用动能定理可以判别小球离开斜槽的初速度大小相等；（2）利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小；（3）斜槽末端切线水平是为了平抛运动初速度方向沿水平方向。
21．（2023高一下·建平月考）某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动。
（1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到____。（填选项前的字母）
A．A、B两球同时落地
B．A、B两球的运动路线相同
C．击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大
（2）某次实验过程中用频闪照相机获得小球 A 连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为f=10 Hz。用刻度尺测得照片上。x1=x2=2.00 cm，y1=1.24 cm，y2=2.20cm，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为 10，则小球平抛的初速度大小为 m/s，当地的重力加速度 g为 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）A
（2）2.0；9.6
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）A、由于A小球在竖直方向分运动与B小球一致所以可以观察到两个小球同时落地，所以A错；B、A做平抛运动为曲线轨迹，B球做自由落体运动为直线轨迹，所以B错；C、根据可以判别落地间隔与击球的力度无关，只与下落的高度有关，所以C错；答案选A；
（2）由于物体在竖直方向做匀加速直线运动，根据相同时间的邻差公式有：，代入数据可以解得重力加速度为：，根据水平方向的位移公式有：可以解得初速度为：。
【分析】（1）由于小球A在竖直方向做自由落体运动与B球规律相同，则两个小球下落时间相同；A小球做平抛运动的轨迹与B小球自由落体运动的轨迹不同；根据平抛运动的位移公式可以判别落地时间与击球力度无关；
（2）利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小。
22．（2021高一下·福州期中）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他记录了物体运动轨迹的一部分，以点 为原点，沿水平方向建立 轴，沿竖直方向建立 轴，如图所示。由图中所给的数据可求出：图中坐标原点 点 （填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，该平抛物体的初速度是 。( )
【答案】不是；2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】做平抛运动的物体在竖直方向是初速度为零的匀加速运动，则在相等时间的竖直位移之比为1：3：5：7…..；图中竖直位移之比为并不满足，则O点不是平抛的抛出点；
在竖直方向上，根据△y=gT2得
平抛运动的初速度
【分析】利用平抛运动竖直方向的位移之比可以判别其O点不是平抛运动的抛出点；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。
23．（2020高一下·贵州期末）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）。
【答案】20；1m/s
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】由图可知，任意相邻的两点水平距离都相等，所以相邻两点间的时间相等，竖直方向为自由落体运动，竖直方向有
闪光周期
闪光频率 小球平抛的初速度
【分析】利用竖直方向的邻差公式可以求出闪光的周期，利用周期和频率的关系可以求出频率的大小；利用水平方向的位移公式可以求出平抛运动的初速度大小。
24．（2020高一下·荆门期末）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O 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）
【答案】OO 的高度h；O P的距离x；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出OO 的高度h。
平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出O P的距离x。
根据竖直方向上
水平方向
解得
【分析】由于小球做平抛运动所以需要使用刻度尺测量出水平位移和竖直方向的高度，利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小。
25．（2020高一下·宿州期末）如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm。已知闪光频率是30Hz，那么当地重力加速度g是 m/s2，小球的初速度是 m/s。（计算结果保留两位小数）
【答案】9.72；0.49
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】已知闪光灯的闪光频率是 ，周期是
即相邻两个点的时间间隔为 ，在竖直方向上有
解得
小球的初速度为
【分析】利用频率的大小可以求出周期的大小，利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
1 / 1人教版高中物理必修二同步练习：5.3 实验：探究平抛运动的特点
一、选择题
1．（2019高一下·蒙山月考）在做“研究平抛物体的运动”实验之前，必须调整实验装置，下列操作必要且正确的是:（ ）
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．每次要平衡摩擦力
C．在坐标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
D．小球每次应从斜槽不同高度释放
2．（2019高一下·乾安月考）利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，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，下面列出了一些操作要求，将你认为不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．每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球
D．小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触
3．（2019高一下·玉溪月考）在“探究平抛物体的运动规律”的实验中，已备有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、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．停表 B．天平 C．重垂线 D．弹簧测力计
4．某学生在做“研究平抛运动”的实验中，描出了如图所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B出现的原因可能是（ ）
A．小球滚下的高度较其他各次高 B．小球滚下的高度较其他各次低
C．小球滚下时具有一定的初速度 D．以上说法均有可能
5．某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度。在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺，让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上，则利用小球在刻度尺上的落点位置，就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度。下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺（图中P点为重锤的投影位置），其中可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题
6．（2019高一下·娄底期中）某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，关于这个实验，以下说法正确的是（ ）
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度同一位置由静止释放
C．实验前要用重垂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但不接触木板
7．（2019高一下·白城月考）为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片后，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有（ ）
A．两球应同时落地
B．两球的质量应相等
C．应改变装置的高度，多次实验
D．本实验也能验证平抛在水平方向做匀速运动
8．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
9．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，下列器材中还需要的是（ ）
A．重垂线 B．停表
C．坐标纸或白纸 D．天平
10．在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法正确的是（ ）
A．安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直
B．安装有斜槽的木板时，只需注意小球不和木板发生摩擦
C．每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D．实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律
三、非选择题
11．（2020高一下·隆回期末）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图示的装置：先将斜槽轨道的末端调整 ，再在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，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；依得到痕迹B的方法，再得到痕迹C；最后用刻度尺测出图示中的x、y1、y2的数值，如果重力加速度为g，则小球的初速度的表达式为v0= 。
12．（2023高一下·百色期末） “频闪摄影”是研究物体运动的一种常见的有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。某同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验来验证“平抛运动的规律”。设计步骤如下：
①如图甲，该同学将两个相同的实心金属小球放置实验装置上，调整、小球的高度，使两个小球重心在同一水平线上。
②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。
③用小木槌敲击弹片，让、两个小球同时开始运动，直到小球落在实验台上。
④通过频闪摄像机连接打印机进行打印得到如图乙所示的图片。
⑤在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系坐标系图中未画出，选择球的三个影像、、的球心位置进行测量，得到水平位移：，竖直位移：，通过测量数据可知，该频闪摄像机的闪光频率为 ，小球抛出时的初速度大小为 保留三位有效数字；小球经过点时速度大小为 可用根号表示取
13．（2023高一下·恭城期末） 如图，让小球从斜槽滚下，用描点的方法画出小球平抛的轨迹，回答问题：
（1）斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端 填“竖直”或“水平”；
（2）方木板固定：方木板必须处于 填“竖直平面内”或“同一水平面”，固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直；
（3）小球释放：小球每次必须从斜槽上 填“同一”或“不同”位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜；
（4）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的有____；
A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．弹簧测力计
（5）某同学用根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图所示，已知重力加速度为。
在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为，测得和的竖直间距分别是和，则 填“”或“”或“”。
小钢球平抛运动的初速度 。用、、、表示
14．（2023高一下·建设期末）某学习小组用图a所示装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律。实验操作是：使完全相同的小球A、B处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）小组同学们观察到的现象是：小球A、B （填“同时”或“不同时”）落地。多次改变图a中实验装置的离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，同学们根据这些现象大胆猜想：平抛运动在竖直方向的分运动为 。若增大小锤敲击力度则小球A、B （填“同时”或“不同时”）落地。
（2）为进一步验证猜想，该小组同学利用频闪相机得到了小球做平抛运动时的频闪照片如图b，已知相机的闪光频率为f，结合比例尺测得小球在图中L、M、N三个位置时球心在竖直方向的间距分别为，则可得到竖直方向的加速度 ，经验证，此值与当地重力加速度在实验误差内接近相等，即可证明实验猜想。
15．（2023高一下·铁岭期末）小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征：两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平板相切。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．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。
（1）为完成本实验，弧形轨道M、N的表面 （填“需要”或“不需要”）确保光滑，水平板的表面 （填“需要”或“不需要”）确保光滑。
（2）符合上述实验条件后，可观察到的实验现象应是 。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，这说明平抛运动的水平分运动是 。
16．（2020高一下·信宜月考）某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c 位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：
（1）小球平抛的初速度为 m/s。（重力加速度 g=10m/s2）
（2）小球运动到 b 点的速度为 m/s。
（3）从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为 m/s。
（4）小球开始做平抛运动的位置坐标为 x= cm，y= cm。
17．（2021高一下·邯郸期中）如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置，铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路，斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。
（1）在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时，将小球a由斜槽某位置释放，当其经过斜槽末端时弹开金属导线，电路瞬间断开，电磁铁释放小球b，两小球在空中相碰。下列说法错误的是____。
A．释放小球a前应调整斜槽末端水平
B．本实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
C．本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D．重复实验时，小球a必须从原来的高度释放
（2）利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。
①将小球a由斜槽最上端释放，确定好两球碰撞的位置，将其标记在竖直挡板上；
②水平移动电磁铁，改变小球b的位置，将小球a仍由斜槽最上端释放，再次标记碰撞位置；重复以上操作多标记几个碰撞位置；
③根据所标记的碰撞位置，描绘出小球a平抛运动的轨迹。
某次实验描绘出的轨迹如图乙所示，图中O为抛出点，A、B、C三点均在两坐标线交点，所选坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度，则小球a水平飞出时的初速度大小v0= m/s，从A运动到B所需时间t= s，在B点处的瞬时速度的大小为vB= m/s。
18．（2023高一下·深圳期中）图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有____。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段N端必须水平
C．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
（2）在实验过程中，将背景换成方格纸，通过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a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=3.6 cm，则频闪相机的闪光周期为 s，该小球平抛时的速度大小 m/s。（重力加速度g取）
19．（2023高一下·郑州期末） 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。
（1）实验中得到小球做平抛运动的频闪照片，经测量照片中相邻小球的水平间距基本相等，说明小球水平抛出后在水平方向做 运动。
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，得到小球的位置如图乙所示，、、是相邻三次闪光小球成像的位置，已知坐标纸每小格边长为，重力加速度取，则照相机的闪光频率为 ，小球从槽口抛出的初速度大小为 。
20．（2023高一下·郑州期中） 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，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的 相同。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 取。
（3）在“研究平抛运动”的实验中，安装实验装置时，斜槽末端的切线必须水平，这样做的目的是____。
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
21．（2023高一下·建平月考）某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动。
（1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到____。（填选项前的字母）
A．A、B两球同时落地
B．A、B两球的运动路线相同
C．击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大
（2）某次实验过程中用频闪照相机获得小球 A 连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为f=10 Hz。用刻度尺测得照片上。x1=x2=2.00 cm，y1=1.24 cm，y2=2.20cm，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为 10，则小球平抛的初速度大小为 m/s，当地的重力加速度 g为 m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）
22．（2021高一下·福州期中）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他记录了物体运动轨迹的一部分，以点 为原点，沿水平方向建立 轴，沿竖直方向建立 轴，如图所示。由图中所给的数据可求出：图中坐标原点 点 （填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，该平抛物体的初速度是 。( )
23．（2020高一下·贵州期末）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）。
24．（2020高一下·荆门期末）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O 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）
25．（2020高一下·宿州期末）如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm。已知闪光频率是30Hz，那么当地重力加速度g是 m/s2，小球的初速度是 m/s。（计算结果保留两位小数）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】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符合题意；做平抛实验时需要保证每次平抛的速度都一样，对于接触面是否光滑没有要求，也不需要平滑摩擦力，故B不符合题意；在坐标纸上记录小球放在斜槽末端槽口时球心的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点，故C不符合题意；为了保证平抛运动初速度相等，所以要求小球每次都从斜槽同一高度释放，故D不符合题意；
故答案为：A
【分析】研究平抛运动时只要同一高度无初速度释放时摩擦力影响是相同的所以不需要平衡摩擦力；坐标原点应该选取小球圆心的投影；每次需要同一高度释放小球。
2．【答案】B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】要使小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，A不符合题意.要使小球每次抛出的初速度相等，释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放，B符合题意，正确，C不符合题意.小球离开轨道后，仅受重力作用，不能有摩擦，D不符合题意.
故答案为：B
【分析】每次释放小球都必须是同一位置无初速度释放；斜槽末端切线水平为了使初速度方向水平；平抛运动小球只受重力所以不能与白纸接触。
3．【答案】C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】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.
故答案为：C。
【分析】探究平抛运动规律还需要重锤线确保小球在竖直面上运动。
4．【答案】B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】小球滚下的高度越低，其做平抛运动的初速度越小，其轨迹线越陡，越靠近y轴，所以可能原因为B，ACD不符合题，B符合题意，故答案为B。
【分析】根据题目的图，可以看出B点偏下，说明此时的初速度小，因此应是小球滚下的高度较其他各次低。
5．【答案】A
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】设小球做平抛运动的竖直高度为h，由h＝ gt2，得t＝ ；在水平方向有x＝v0t，即平抛运动的水平位移x＝v0 ，可见x与v0成正比，在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的，BCD不符合题意，A符合题意，故答案为：A。
【分析】研究平抛运动需将运动分解为水平的匀速直线运动与竖直的自由落体运动，在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的。
6．【答案】B,C,D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】AB.为了保证每次小球平抛的轨迹相同，抛出速度相同，所以每次小球必须从同一高度由静止释放，A不符合题意B符合题意
C.因为平抛运动竖直是自由落体运动，在一个竖直面上，所以坐标纸必须用重垂线检查是否竖直，C符合题意
D.小球的平抛运动靠近木板，但不能接触，如果接触，会受到摩擦力作用，使运动不再是平抛运动，D符合题意
故答案为：BCD
【分析】保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动，而不是斜抛运动；从同一位置静止释放，是为了使每次实验的小球具有相同的初速度，小球不与竖直放置的纸板接触是为了规避掉摩擦力对实验的影响，结合选项分析求解即可。
7．【答案】A,C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】A、B、C、根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度多次实验，A，C符合题意，B不符合题意.
D、本实验只能说明竖直方向的运动规律，故不能验证水平方向的运动规律；D不符合题意.
故答案为：AC.
【分析】平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动；应该改变高度多次进行实验，下落时竖直方向的运动和质量无关，此实验不能验证水平方向的运动情况。
8．【答案】B,D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项D正确，AC不符合题意，BD符合题意，故答案为BD。
【分析】本题考查研究平抛运动的实验的细节，应该用听声音的方法判断是否同时落地，竖直管的上端A应低于水面，选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球，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。
9．【答案】A,C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】在研究平抛运动的实验中，用重垂线可画出过坐标原点的竖直线；利用坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，可得到小球平抛运动轨迹，而停表和天平则没有用到，BD不符合题，AC符合题意，故答案为：A、C。
【分析】考查实验器材的选择，重垂线确定坐标的竖直线，坐标纸或白纸是描绘轨迹用的。
10．【答案】A,C,D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】安装有斜槽的木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出小球的运动轨迹，A正确，B错误；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球初速度不变，C正确；由实验目的可知，D正确，B不符合题意，ACD符合题意，故答案为ACD。
【分析】本题考查实验的细节问题，安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直，以免小球与板面相碰；每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，确保小球每次的轨迹相同；实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律。
11．【答案】水平；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】为了使小球离开斜槽轨道后做平抛运动，则应将斜槽轨道的末端调整水平；在竖直方向上
水平方向上 ，联立解得
【分析】平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，结合匀变速直线运动相同时间内的位移差相等和匀速运动的计算公式求出小球的初速度。
12．【答案】10；2.00；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】⑤小球在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动位移差公式可得，代入数据解得T=0.1s，则频率；小球在水平方向做匀速直线运动，可得小球A抛出的初速度大小为，小球A经过D点时竖直方向速度大小为，小球过D点的速度，代入数据解得。
【分析】根据平抛运动的规律，由竖直方向上的运动，根据匀变速直线运动位移差公式，求出频闪照相的周期，然后求出其频率；根据匀变速直线运动中，中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，求出小球在D点的竖直分速度，再由平行四边形定则求解小球在D点的速度。
13．【答案】（1）水平
（2）竖直平面内
（3）同一
（4）B
（5）>；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）为使小球能够水平抛出，必须调整斜槽，使其末端水平。
（2）小球做平抛运动在竖直平面内，所以方木板必须处于竖直平面内，以便能准确的描出小球通过的位置，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直，并用其确定y轴方向。
（3）为了保证小球每次抛出时的初速度大小相等，作用每次必须从斜槽的同一位置由静止释放。
（4）为更好的画出分析平抛轨迹实验还需坐标纸，实验中不需要测量时间、质量和受力，所以不需要秒表、天平和弹簧测力计，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
（5）①如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则和的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于。
②竖直方向上，由匀变速直线运动位移差公式可得，水平方向，由匀速运动位移公式可得，解得小钢球平抛的初速度为。
【分析】（1）（2）（3）根据实验的原理和注意事项分析；（4）根据实验原理选择实验器材；（5）①根据匀变速直线运动的推论分析；②在竖直方向上，由位移差公式求出相邻两段的运动时间，再由水平方向上做匀速直线运动的位移公式，求出小钢球的初速度。
14．【答案】（1）同时；自由落体运动；同时
（2）
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开，观察到的现象是球A、B同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。若增大小锤敲击力度则小球A、B仍同时落地；
（2）相机的曝光时间为，竖直方向做匀变速直线运动，由位移差公式可得，得。
【分析】（1）根据两球同时落地的现象，证明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；（2）根据位移差公式求解竖直方向上的加速度。
15．【答案】（1）不需要；需要
（2）铁球P、Q同时到达水平轨道上的同一位置相碰；匀速直线运动
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）但两个弧形轨道存在摩擦力时，小球下滑过程中，两个弧形轨道对两个小球的摩擦力做功相等，则两个小球初速度相同，所以轨道不需要光滑；为了使水平方向的分运动相同，所以水平板表面需要光滑；
（2）由于小球P在水平方向的分运动与小球Q都是做匀速直线运动，所以可以看到两个小球在同一位置相碰；从而说明做平抛运动的小球P在水平方向的分运动为匀速直线运动。
【分析】（1）两个弧形轨道对两个小球摩擦力的作用效果相同所以不需要保持光滑；水平面需要保持光滑才能确保两个小球水平方向的分运动相同；
（2）可以看到两个小球在同一位置相碰；进而说明平抛运动的分运动为匀速直线运动。
16．【答案】（1）2
（2）2.5
（3）2
（4）-10；-1.25
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）因为在水平方向上，a到b，b到c 的水平位移相等，设时间为T，在竖直方向上，根据
得
则小球平抛运动的初速度为 。（2）b点在竖直方向上的分速度为
小球运动到b点的速度为 。（3）物体从a点运动到c点的时间为
那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为 。（4）小球运动到b点的时间为
水平方向上的位移为
竖直方向上的位移为
所以开始做平抛运动的位置坐标为
。
【分析】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。结合b点竖直方向的速度，利用自由落体运动公式求解运动的时间，再反向推导起始位置的坐标。
17．【答案】（1）D
（2）2.0；0.1；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)平抛运动的初速度沿水平方向，所以释放a小球前应调整斜槽末端水平，两球在空中相碰能说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，重复实验时，以不同初速度抛出，两球均能相碰，所以a小球不必从原来的高度释放，ABC符合题意，D不符合题意。
故答案为：D。
(2)③A点的坐标为（20cm，5cm），B点的坐标为（40cm，20cm），C点的坐标为（60cm，45cm），OA、AB、BC水平间距相等，所需时间相等，对B点，根据
得
则平抛运动的初速度
B点竖直方向上的分速度为
则B点的瞬时速度
【分析】（1）重复实验时只有保持两个小球下落的高度相等则可以验证其平抛运动分运动为自由落体运动；
（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点竖直方向的分速度的大小，结合速度的合成可以求出B点瞬时速度的大小。
18．【答案】（1）B；C
（2）0.06；1.2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）实验条件中必须保证斜槽末端水平，小球多次改变释放位置得到一般性规律。
故选BC。
（2）小球在竖直方向上做自由落体运动
则
小球平抛的初速度大小为
【分析】（1）实验过程中需要保证每次斜槽末端水平保证小球速度水平，且改变释放位置进行多次实验。
（2）根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上是自由落体运动分析求解。
19．【答案】（1）匀速直线
（2）20；0.75
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）由于在水平方向中，tAB=tBC，且xAB=xBC，所以可以说明小球在水平方向做匀速直线运动；
（2）已知小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据邻差公式有：，则可以解得：f=20Hz；根据水平方向的位移公式，则水平方向的初速度有：
【分析】（1）利用轨迹图中相同时间水平方向的位移相同可以判别小球在水平方向做匀速直线运动；
（2）利用竖直方向相同时间的位移之差结合邻差公式可以求出周期的大小，利用周期的倒数可以求出照相机的频率；利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
20．【答案】（1）初速度
（2）1.6
（3）B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）每次让小球从同一位置从静止开始释放是为了每次小球平抛的初速度相同；
（2）根据乙图已知：根据；可以解得：；
（3）斜槽末端切线水平是为了保证平抛运动的小球从斜槽抛出初速度沿水平方向所以B对，ACD错，正确答案为B。
【分析】（1）小球从同一高度无初速度下降时，利用动能定理可以判别小球离开斜槽的初速度大小相等；（2）利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小；（3）斜槽末端切线水平是为了平抛运动初速度方向沿水平方向。
21．【答案】（1）A
（2）2.0；9.6
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）A、由于A小球在竖直方向分运动与B小球一致所以可以观察到两个小球同时落地，所以A错；B、A做平抛运动为曲线轨迹，B球做自由落体运动为直线轨迹，所以B错；C、根据可以判别落地间隔与击球的力度无关，只与下落的高度有关，所以C错；答案选A；
（2）由于物体在竖直方向做匀加速直线运动，根据相同时间的邻差公式有：，代入数据可以解得重力加速度为：，根据水平方向的位移公式有：可以解得初速度为：。
【分析】（1）由于小球A在竖直方向做自由落体运动与B球规律相同，则两个小球下落时间相同；A小球做平抛运动的轨迹与B小球自由落体运动的轨迹不同；根据平抛运动的位移公式可以判别落地时间与击球力度无关；
（2）利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小。
22．【答案】不是；2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】做平抛运动的物体在竖直方向是初速度为零的匀加速运动，则在相等时间的竖直位移之比为1：3：5：7…..；图中竖直位移之比为并不满足，则O点不是平抛的抛出点；
在竖直方向上，根据△y=gT2得
平抛运动的初速度
【分析】利用平抛运动竖直方向的位移之比可以判别其O点不是平抛运动的抛出点；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。
23．【答案】20；1m/s
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】由图可知，任意相邻的两点水平距离都相等，所以相邻两点间的时间相等，竖直方向为自由落体运动，竖直方向有
闪光周期
闪光频率 小球平抛的初速度
【分析】利用竖直方向的邻差公式可以求出闪光的周期，利用周期和频率的关系可以求出频率的大小；利用水平方向的位移公式可以求出平抛运动的初速度大小。
24．【答案】OO 的高度h；O P的距离x；
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出OO 的高度h。
平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出O P的距离x。
根据竖直方向上
水平方向
解得
【分析】由于小球做平抛运动所以需要使用刻度尺测量出水平位移和竖直方向的高度，利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小。
25．【答案】9.72；0.49
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】已知闪光灯的闪光频率是 ，周期是
即相邻两个点的时间间隔为 ，在竖直方向上有
解得
小球的初速度为
【分析】利用频率的大小可以求出周期的大小，利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小，结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
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