新课标人教版高中物理必修2第五章第3节《实验：研究平抛运动》同步练习.doc
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| 名称 | 新课标人教版高中物理必修2第五章第3节《实验：研究平抛运动》同步练习.doc |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 325.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-16 11:43:16 | ||
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文档简介
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人教版物理高一必修二第五章
第三节实验：研究平抛运动同步训练
一．选择题（共15小题）
1．用如图装置做“研究平抛运动”实验时，下列操作正确的是（ ）
A．用重垂线确定y轴方向
B．用目测判断斜槽末端切线是否水平
C．用重垂线判断斜槽末端切线是否水平
D．每次从轨道上不同位置释放小球
答案：A
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，所以会引起实验误差，故A正确；
B、当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故BC错误；
D、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，这样减小实验误差，故D错误；
故选：A．
分析：在做平抛物体运动的实验中，实验成功的关键是小球每次能否以相同的水平速度做平抛运动，在具体操作中，无论是影响水平方向的运动，还是影响竖直方向上的运动，都会引起实验误差．
2．如图是研究平抛物体运动的演示实验装置，实验时，先用弹簧片C将B球紧压在DE间并与A球保持在同一水平面上，用小锤F击打弹簧片C，A球被水平抛出，同时B球自由下落．实验几次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，我们听到A、B两球总是同时落地，这个实验（ ）
A．说明平抛物体的运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动
B．说明平抛物体的运动水平方向分运动是匀速运动
C．说明平抛物体的运动的两个分运动具有同时性
D．说明平抛物体的运动是自由落体和匀速直线运动的合运动
答案：A
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球自由落体运动，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上做自由落体运动．所以A正确．
故选A
分析：A球沿水平方向抛出做平抛运动，同时B球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动．
3．如图是平抛竖落仪，用小锤打击弹性金属片，金属片把a球沿水平方向抛出，同时b球松开自由落下，两球质量相等，不计一切阻力．下列说法正确的是（ ）
A．b球比a球先落地
B．下落相同高度时，两球速率相等
C．两球下落过程的加速度不相同
D．落地时，两球重力的瞬时功率相等
答案：D
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：AC、a球做平抛运动，b球做自由落体运动，不论A球的初速度如何，两球都同时落地，从而说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动，则它们的加速度相同．故C不正确，A错误．
B、虽竖直方向做自由落体运动，但平抛的球，则有水平速度，因此下落相同高度时，两球速率不相等，故B错误；
D、两球在竖直方向做自由落体运动，又因它们的质量相同，则两球重力的瞬时功率相等，故D正确；
故选：D．
分析：a球做平抛运动，b球做自由落体运动，不论A球的初速度如何，两球都同时落地，从而说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动，进而可以一一作答．
4．如图为用频闪摄影方法拍摄的小球作平抛运动的照片，小球在运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示．下列说法正确的是（ ）
A．若已知小方格的边长，可求得平抛的初速度
B．若已知小方格的边长，可求得频闪周期
C．若已知小方格的边长和当地的重力加速度，可求得a、b、c、d任一点的速度
D．若已知小方格的边长和频闪周期，不可以求得当地的重力加速度
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：竖直方向上相等时间内的位移之差△y=L．
根据△y=gT2得，相等的时间间隔T=，
而水平方向v0=2L/T
因此必须知道小方格的边长与当地的重力加速度，即可求解初速度大小，
再根据，求得中时刻竖直方向的速度，最后由速度的合成，即可求解该点的瞬时速度，
从而利用速度与时间关系，进而求得其它点的速度，故C正确，ABD错误；
故选：C．
分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移求出小球的初速度．
5．某同学设计了一个研究平抛运动的实验，其装置如图所示．A是一块水平放置的平板，其上有一组平行插槽（如图中P0P0′、P1P1′、P2P2′、…），槽间距离均为d．将P0P0′置于斜槽末端的正下方，把贴有复写纸和白纸的平板B垂直插入P1P1′槽内，使小球从斜槽某一位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1′方向撞倒B板的白纸上并留下痕迹点1．之后将B板依次插入P2P2′、P3P3′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，让小球仍然从位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1′方向撞倒B板的白纸上并依次留下痕迹点2和3．忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．在B板白纸上留下的痕迹点1、2、3排成一条竖直的直线
B．在B板白纸上留下的痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离相等
C．小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动能改变量的大小相等
D．小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动量改变量的大小相等
答案：D
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、由于B板依次插入P2P2′、P3P3′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，可知痕迹点1、2、3不在一条竖直线上，在一条抛物线上，故A错误．
B、由于竖直方向上做自由落体运动，则相等时间内的间隔不等，即痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离不相等，故B错误．
C、每经过相等时间，下降的高度不同，根据动能定理知，重力做功不同，动能的该变量不等，故C错误．
D、每经过相等时间，速度的变化量相同，则动量变化量相同，故D正确．
故选：D．
分析：平抛运动可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．实验前应 对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持 小球水平抛出的初速度相同．每次将 B 板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同．
6．物体做平抛运动的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．
为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．则这个实验（ ）
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．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
答案：B
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，不能说明水平方向上的运动规律，故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
分析：探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．
7． 物理小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速度，他们经多次实验和计算后发现：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线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，就可直观地得到小球做平抛运动的初速度．如图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺（图中P点为重锤所指位置），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：解：平抛运动水平方向：h=gt2，由于高度h不变，因此落地时间不变，
水平方向匀速直线运动：x=v0t，因此若水平速度均匀增大，则位移均匀增大，故BCD错误，A正确．
分析：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．
8．在“探究平抛运动的规律”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是（ ）
A．小球平抛的初速度不同
B．小球每次做不同的抛物线运动
C．小球在空中运动的时间每次均不同
D．小球通过相同的水平位移所用的时间均不同
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、根据功能关系可知，小球从斜槽滚下的初始位置不同，则平抛的初速度就不同，故A正确；
B、初始位置不同，平抛的初速度不同，因此平抛运动的轨迹也不同，故B正确；
C、由于平抛运动抛出位置相同，下落的竖直高度相同，根据自由落体运动规律可知，平抛的时间是相同的，故C错误；
D、平抛运动水平方向是匀速直线运动，由于初速度不同，因此小球通过相同的水平位移所用的时间均不同，故D正确．
本题选错误，故选：C．
分析：平抛运动水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，若从同一点抛出，落地时间相同，但是运动轨迹不同，落地点不同，因此熟练掌握平抛运动规律及可正确解答本题．
9．在探究平抛运动规律的实验中，下列哪些因素对探究规律有影响（ ）
A．弧形轨道末端水平 B．弧形轨道不光滑
C．实验小球为轻质小球 D．坐标原点不在抛出点
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、弧形轨道末端不水平，小球抛出后不做平抛运动，而是做斜抛运动，对求出的速度有影响，故A不正确；
B、只要每次释放小球的位置相同，轨道末端水平，弧形轨道是否光滑对实验没有影响，故B错误；
C、实验小球为轻质小球，空气阻力对小球影响较大，对初速度有影响，故C正确；
D、只要小球做平抛运动，根据描出的轨迹求初速度，与坐标原点的选择无关，故D错误；
故选：C．
分析：小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，斜槽的末端需水平，确定平抛运动的初速度不变．小球运动时不能与木板接触．
10．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出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，你认为不正确的是（ ）
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球时必须从同一位置静止开始释放
C．斜槽和小球的摩擦会增加实验误差，所以必须保证斜槽光滑
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些
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、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．
B、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正确．
C、斜槽轨道不一定需要光滑，只要保证每次从斜槽的同一位置由静止释放，保证小球的平抛运动初速度相同．故C错误．
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些，以便于画出平滑的曲线，故D正确．
故选：C．
分析：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．
11． 在利用图示装置“探究平抛物体运动的规律”实验中，下述操作方法不正确的是（ ）
A．检查斜槽末端的切线是否水平，可将小球置于槽口看是否静止
B．检查木板是否在竖直面内时，利用重垂线看它是否和木板平行来判断
C．必须选择光滑斜槽且小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
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些
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、要使小球做平抛运动，必须保证斜槽末端水平，检查斜槽末端的切线是否水平，可将小球置于槽口看是否静止，故A正确；
B、检查木板是否在竖直面内时，利用重垂线看它是否和木板平行来判断，故B正确；
C、要使小球每次做平抛运动的初速度相等，需要让小球从斜槽上同一位置由静止开始释放，斜槽不需要保持光滑，故C错误；
D、要使描出的轨迹好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，多做几次实验，故D正确；
分析：小球做平抛运动，必须保证斜槽末端切线水平；
实验过程中要保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球；
在白纸上记录记录小球的运动路径时，不必要等高度下降．
12．要探究平抛运动的物体在水平方向上的运动规律，可采用（ ）
A．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：4：9：16…
B．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：3：5：7…
C．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：3：5：7…
D．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：1：1：1…
答案：B
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：AB、物体做平抛运动，竖直方向则有y=gT2，水平方向x=v0T，
若从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：3：5：7…．故A错误，B正确．
CD、同理，若从抛出点开始等分竖直位移，根据位移与时间公式y=gT2，可知，它们的时间之比为1：（﹣1）：（﹣），看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：（﹣1）：（﹣），…故CD错误．
故选：B．
分析：水平抛出的物体，不计空气阻力，只受重力，加速度为g，速度变化量由加速度的定义式分析；水平方向做匀速直线运动，由x=v0t分析水平位移之比；竖直方向做自由落体运动，根据推论求解位移之比．
13． 在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（ ）
A．选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置图3要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定不要低于水面
C．选用装置图2要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹
答案：D
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误；
B、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强．因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定．如果A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强 降低，出水速度减小．故B不正确；
C、选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；
D、用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确
分析：在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．
14．在“研究平抛物体的运动”实验时，下列因素中会使该实验的误差增大的是（ ）
A．球与斜槽间有摩擦
B．安装斜槽时其末端水平
C．建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直
D．根据曲线计算平抛运动初速度时，曲线上取作计算的点离原点O较远
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、小球与斜面间有摩擦不影响实验的测量．故A错误．
B、安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量．故B不正确．
C、建立坐标时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直，将会影响长度的测量．故C正确．
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较远可以减小测量的误差．故D错误．
故选：C
分析：研究平抛运动的轨迹，安装斜槽时其末端水平，使每次小球从斜槽的同一位置由静止释放，做平抛运动，为减小空气阻力的影响，应选用密度大、体积小的钢球．
15． 如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球（可视为质点）做平抛运动的闪光照片．如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量，那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中，利用上述已知量和图中信息（ ）
A．可以计算出m、v0和v
B．可以计算出v、v0和g
C．只能计算出v0和v
D．只能计算出v0和g
答案：B
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：根据周期和频率的关系得：T=1/f
竖直方向：据△y=5l-3l=gT2可求出g=2lf2
无法求出小球质量m．故B正确
分析：小球做平抛运动，必须保证斜槽末端切线水平；
实验过程中要保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球；
在白纸上记录记录小球的运动路径时，不必要等高度下降．
二．填空题（共5小题）
16．在研究平抛运动的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度，实验步骤如下：
A．让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球经过卡片孔的一系列位置
B．按照课本装置图安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下小球经过斜槽末端时重心位置O点和过O点的竖直线
C．取下白纸，以O点为原点，以竖直线和垂直于竖直方向的直线为轴建立xoy坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹
D．测出曲线上某点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度
请写出上述实验步骤的合理顺序： ．
答案：BACD
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：为了小球做平抛运动的初速度相同，则小球每次从同一位置由静止滚下．
实验步骤是：A：安装器材；B：释放小球做实验；C：取下白纸画图求解，所以顺序为：BACD．
故答案为：BACD．
分析：为保证小球做的是同一个运动，所以必须保证从同一高度释放，为保证小球做的是平抛运动，所以必须要让斜槽末端水平．实验步骤是：①安装器材②释放小球做实验③取下白纸画图求解．
17．利用如图所示的装置研究平抛运动的规律
（1）下列关于该实验的说法正确的是
A．钢球每次从同一位置释放，这样保证钢球每次抛出的初速度相同
B．在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用折线连接就可以得到平抛运动的轨迹
C．实验中必须要求斜槽末端水平
D．该实验产生误差主要是因为斜槽粗糙
（2）如图为一小球做平抛运动描的几个点，图中方格每边长为5cm，g取10m/s2，则小球的初为 m/s，小球在B点时的竖直分速度为 m/s．
答案：（1）AC；（2）2；3
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、要保证小球的初速度相同，小球每次从斜槽上开始运动的位置必须相同，故A正确；
B、在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用光滑的曲线连接就可以得到平抛运动的轨迹，不能用折线，故B错误；
C、为保证小球做平抛运动，安装斜槽时其末端切线必须水平，故C正确．
D、本实验运用描迹法，画出平抛运动的轨迹，求出初速度，小球与斜槽之间的摩擦对测量的结果准确性没有影响，故D错误．
故选：AC
（2）根据△y=gT2，解得：T==0.1s，小球做平抛运动的初速度，vo=x/t=2m/s
B点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度，则VBy=3m/s
故答案为：（1）AC；（2）2；3
分析：研究平抛运动的轨迹，使每次小球从斜槽的同一位置由静止释放，做平抛运动，小球与斜槽之间的摩擦对测量的结果准确性没有影响；平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度，即水平分速度．根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出B点竖直方向上的分速度．
18．某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次从斜槽上滚下，在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示（O为小球的抛出点）．
（1）在右图中描出小球的运动轨迹．
（2）从图中可看出，某一点的位置有明显的错误，其产生的原因可能是该次实验中，小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次的位置偏 （填“高”或“低”）．
（3）某同学从图象中测得的三组数据如下表所示，则此小球做平抛运动的初速度υo= m/s．
x（cm） 10.00 20.00 30.00
y（cm） 5.00 20.00 45.00
答案：（1）见上图
（2）低；（3）1m/s
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）画一条抛物线，不在线上的点要舍弃．
（2）第4个点明显不到线上，水平方向的位移小了很多，是由于水平方向的初速度太小，所以原因是：小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次的位置偏低．
（3）选第3个点的数据（只要取在线上的点即可）
竖直方向：h=，代入得：0.2=5×t2解得：t=0.2s
水平方向：x=v0t，代入数据得：v0=x/t=0.2/0.2=1m/s
故答案为：（1）见上图
（2）低；（3）1m/s
分析：（1）画线时要画一条抛物线，把明显偏离抛物线的点舍弃．
（2）通过分析水平或竖直方向的位移与图线之间的关系来分析实验时的错误．
（3）利用水平方向和竖直方向的运动规律来求解初速度．
19．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，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；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=5.02cm，B、C间距离y2=14.82cm．请回答以下问题（g=9.80m/s2）
（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？ ．
（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0= ．（用题中所给字母表示）
（3）小球初速度的值为v0= m/s．
答案：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；（2）x；（3）1.00
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）该实验中，为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠档板处由静止释放．
（2）在竖直方向上：△y=y2﹣y1=gt2；
水平方向上：x=v0t
联立方程解得：v0=x.
（3）根据上式：v0=x．
代入数据解得：v0=1.00m/s
故答案为：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；（2）x；（3）1.00．
分析：明确实验的注意事项，根据平抛运动规律在水平和竖直方向的规律，尤其是在竖直方向上，连续相等时间内的位移差为常数，列出方程即可正确求解．
20．在做“研究平抛物体的运动”实验时，
①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．游标卡尺 B．秒表 C．重垂线 D．天平 E．弹簧秤
②实验中，下列说法正确的是
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
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些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
③某同学通过描点法画出小球平抛运动轨迹和所测数据如图所示，则物体平抛运动的初速度 m/s．
答案：（1）C；（2）AD；（3）1
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（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，故C正确．
（2））为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，然后将这几个点平滑连接起来，不是把所有的点连接起来．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些．故A、D正确，BCE错误．
故选：AD．
（3）设相邻两点间的时间间隔为T，
竖直方向：△y=gT2，得到：T==0.16s，
则：．m/s
故答案为：（1）C；（2）AD；（3）1
分析：在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T．对于水平方向由公式v0=X/T求出初速度．
三．解答题（共5小题）
21．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．
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 ．
答案：①同时，②不变，③平抛运动的竖直分运动是自由落体
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：①小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地；
②用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；
③上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
故答案为：①同时，②不变，③平抛运动的竖直分运动是自由落体
分析：本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验．小锤轻击弹性金属片后，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地，所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
22．如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均 为5cm，如果g取10m/s2，那么：
①闪光频率是 Hz；
②小球运动中水平分速度的大小是 m/s．
答案：（1）10；（2）1．5
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）在竖直方向上有：△y=2L=gT2，解得T==0.1s
则照片闪光的频率f=1/T=10HZ
（2）小球平抛运动的初速度Vo=X/T=1.5m/s
故答案为：（1）10；（2）1.5
分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上在相等时间内的位移之差是一恒量求出闪光的周期，从而得出闪光的频率．根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度
23．利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h（h＞L）．
（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：
（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=s，则小球做平抛运动的初速度为v0= ．
答案：（1）保证小球沿水平方向抛出；（2）
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）由于在烧断细线前小球做圆周运动，故速度方向沿切线方向，所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向，要小球做平抛运动，则小球平抛的初速度只能沿水平方向，故只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动．
（2）由于小球做平抛运动故有在水平方向有s=v0t
在竖直方向有h﹣L=…①
故有
故答案为：（1）保证小球沿水平方向抛出；（2）．
分析：（1）只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动．
（2）根据平抛运动的规律可求得物体平抛运动的速度．
24．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．
答案：水平，同一位置，0.05，1
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：在研究平抛运动的实验中，为保证小球做平抛运动斜槽末端要水平，为保证每次运动轨迹相同要求小球从同一位置释放，
小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT2，即L=gT2，得T==0.05s
小球初速度v0=x/t=1m/s
故答案为：水平，同一位置，0.05，1．
分析：在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．要得到的是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时初速度相同．
根据图象中两个相邻的位置水平位移相同，可见运动时间相同，小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT2，可求出时间间隔T，再由水平方向x=vT，求得初速度为1m/s．
25．在“研究小球做平抛运动”的实验中：
（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平的，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
（2）在做“研究平抛运动”实验中，引起实验结果偏差较大的原因可能是
①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 ②确定Oy轴时，没有用重垂线
③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响
A．①③ B．①②④ C．③④ D．②④
（3）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明 ；某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板衔接，则他将观察到的现象是 ，这说明 ．
（4）该同学采用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L=5cm，A．B．C是摄下的三个小球位置，如果取g=10m/s2，那么：
A．照相机拍摄时每 s曝光一次；
B．小球做平抛运动的初速度的大小为 m/s．
答案：（1）B；（2）B
（3）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直线运动
（4）A、0.1；B．1.5．
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故ACD错误，B正确．
（2）①当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差；
②确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，和①类似，所以②会引起实验误差；
③只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以③不会引起实验误差．
④空气阻力对小球运动有较大影响时，物体做的就不是平抛运动了，平抛的规律就不能用了，所以④会引起实验误差．
综上所述会引起实验误差的有①②④，故ACD错误，B正确．
（3）用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动．
把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
（4）在竖直方向上有：△h=5L﹣3L=gT2，
解得：T==0.1s
水平方向：3L=v0t，
故v0=
代入数据，解得v0=1.5m/s．
故答案为：（1）B；（2）B
（3）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直线运动
（4）A、0.1；B．1.5．
分析：（1）在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面．
（2）在做平抛物体运动的实验中，实验成功的关键是小球每次能否以相同的水平速度做平抛运动，在具体操作中，无论是影响水平方向的运动，还是影响竖直方向上的运动，都会引起实验误差．
（3）在甲实验中，两球始终同时落地，则竖直方向上的运动规律相同，在乙实验中，两球相撞，知两球在水平方向上的运动规律相同．
（4）平抛运动水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．
平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T．对于水平方向由公式v0=求出初速度．
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人教版物理高一必修二第五章
第三节实验：研究平抛运动同步训练
一．选择题（共15小题）
1．用如图装置做“研究平抛运动”实验时，下列操作正确的是（ ）
A．用重垂线确定y轴方向
B．用目测判断斜槽末端切线是否水平
C．用重垂线判断斜槽末端切线是否水平
D．每次从轨道上不同位置释放小球
答案：A
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，所以会引起实验误差，故A正确；
B、当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差，故BC错误；
D、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，这样减小实验误差，故D错误；
故选：A．
分析：在做平抛物体运动的实验中，实验成功的关键是小球每次能否以相同的水平速度做平抛运动，在具体操作中，无论是影响水平方向的运动，还是影响竖直方向上的运动，都会引起实验误差．
2．如图是研究平抛物体运动的演示实验装置，实验时，先用弹簧片C将B球紧压在DE间并与A球保持在同一水平面上，用小锤F击打弹簧片C，A球被水平抛出，同时B球自由下落．实验几次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，我们听到A、B两球总是同时落地，这个实验（ ）
A．说明平抛物体的运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动
B．说明平抛物体的运动水平方向分运动是匀速运动
C．说明平抛物体的运动的两个分运动具有同时性
D．说明平抛物体的运动是自由落体和匀速直线运动的合运动
答案：A
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球自由落体运动，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上做自由落体运动．所以A正确．
故选A
分析：A球沿水平方向抛出做平抛运动，同时B球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动．
3．如图是平抛竖落仪，用小锤打击弹性金属片，金属片把a球沿水平方向抛出，同时b球松开自由落下，两球质量相等，不计一切阻力．下列说法正确的是（ ）
A．b球比a球先落地
B．下落相同高度时，两球速率相等
C．两球下落过程的加速度不相同
D．落地时，两球重力的瞬时功率相等
答案：D
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：AC、a球做平抛运动，b球做自由落体运动，不论A球的初速度如何，两球都同时落地，从而说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动，则它们的加速度相同．故C不正确，A错误．
B、虽竖直方向做自由落体运动，但平抛的球，则有水平速度，因此下落相同高度时，两球速率不相等，故B错误；
D、两球在竖直方向做自由落体运动，又因它们的质量相同，则两球重力的瞬时功率相等，故D正确；
故选：D．
分析：a球做平抛运动，b球做自由落体运动，不论A球的初速度如何，两球都同时落地，从而说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动，进而可以一一作答．
4．如图为用频闪摄影方法拍摄的小球作平抛运动的照片，小球在运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示．下列说法正确的是（ ）
A．若已知小方格的边长，可求得平抛的初速度
B．若已知小方格的边长，可求得频闪周期
C．若已知小方格的边长和当地的重力加速度，可求得a、b、c、d任一点的速度
D．若已知小方格的边长和频闪周期，不可以求得当地的重力加速度
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：竖直方向上相等时间内的位移之差△y=L．
根据△y=gT2得，相等的时间间隔T=，
而水平方向v0=2L/T
因此必须知道小方格的边长与当地的重力加速度，即可求解初速度大小，
再根据，求得中时刻竖直方向的速度，最后由速度的合成，即可求解该点的瞬时速度，
从而利用速度与时间关系，进而求得其它点的速度，故C正确，ABD错误；
故选：C．
分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移求出小球的初速度．
5．某同学设计了一个研究平抛运动的实验，其装置如图所示．A是一块水平放置的平板，其上有一组平行插槽（如图中P0P0′、P1P1′、P2P2′、…），槽间距离均为d．将P0P0′置于斜槽末端的正下方，把贴有复写纸和白纸的平板B垂直插入P1P1′槽内，使小球从斜槽某一位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1′方向撞倒B板的白纸上并留下痕迹点1．之后将B板依次插入P2P2′、P3P3′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，让小球仍然从位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1′方向撞倒B板的白纸上并依次留下痕迹点2和3．忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．在B板白纸上留下的痕迹点1、2、3排成一条竖直的直线
B．在B板白纸上留下的痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离相等
C．小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动能改变量的大小相等
D．小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动量改变量的大小相等
答案：D
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、由于B板依次插入P2P2′、P3P3′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，可知痕迹点1、2、3不在一条竖直线上，在一条抛物线上，故A错误．
B、由于竖直方向上做自由落体运动，则相等时间内的间隔不等，即痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离不相等，故B错误．
C、每经过相等时间，下降的高度不同，根据动能定理知，重力做功不同，动能的该变量不等，故C错误．
D、每经过相等时间，速度的变化量相同，则动量变化量相同，故D正确．
故选：D．
分析：平抛运动可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．实验前应 对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持 小球水平抛出的初速度相同．每次将 B 板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同．
6．物体做平抛运动的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．
为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．则这个实验（ ）
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．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
答案：B
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，不能说明水平方向上的运动规律，故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
分析：探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．
7． 物理小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速度，他们经多次实验和计算后发现：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线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，就可直观地得到小球做平抛运动的初速度．如图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺（图中P点为重锤所指位置），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：解：平抛运动水平方向：h=gt2，由于高度h不变，因此落地时间不变，
水平方向匀速直线运动：x=v0t，因此若水平速度均匀增大，则位移均匀增大，故BCD错误，A正确．
分析：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．
8．在“探究平抛运动的规律”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是（ ）
A．小球平抛的初速度不同
B．小球每次做不同的抛物线运动
C．小球在空中运动的时间每次均不同
D．小球通过相同的水平位移所用的时间均不同
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、根据功能关系可知，小球从斜槽滚下的初始位置不同，则平抛的初速度就不同，故A正确；
B、初始位置不同，平抛的初速度不同，因此平抛运动的轨迹也不同，故B正确；
C、由于平抛运动抛出位置相同，下落的竖直高度相同，根据自由落体运动规律可知，平抛的时间是相同的，故C错误；
D、平抛运动水平方向是匀速直线运动，由于初速度不同，因此小球通过相同的水平位移所用的时间均不同，故D正确．
本题选错误，故选：C．
分析：平抛运动水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，若从同一点抛出，落地时间相同，但是运动轨迹不同，落地点不同，因此熟练掌握平抛运动规律及可正确解答本题．
9．在探究平抛运动规律的实验中，下列哪些因素对探究规律有影响（ ）
A．弧形轨道末端水平 B．弧形轨道不光滑
C．实验小球为轻质小球 D．坐标原点不在抛出点
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、弧形轨道末端不水平，小球抛出后不做平抛运动，而是做斜抛运动，对求出的速度有影响，故A不正确；
B、只要每次释放小球的位置相同，轨道末端水平，弧形轨道是否光滑对实验没有影响，故B错误；
C、实验小球为轻质小球，空气阻力对小球影响较大，对初速度有影响，故C正确；
D、只要小球做平抛运动，根据描出的轨迹求初速度，与坐标原点的选择无关，故D错误；
故选：C．
分析：小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，斜槽的末端需水平，确定平抛运动的初速度不变．小球运动时不能与木板接触．
10．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出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，你认为不正确的是（ ）
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球时必须从同一位置静止开始释放
C．斜槽和小球的摩擦会增加实验误差，所以必须保证斜槽光滑
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些
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、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．
B、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正确．
C、斜槽轨道不一定需要光滑，只要保证每次从斜槽的同一位置由静止释放，保证小球的平抛运动初速度相同．故C错误．
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些，以便于画出平滑的曲线，故D正确．
故选：C．
分析：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．
11． 在利用图示装置“探究平抛物体运动的规律”实验中，下述操作方法不正确的是（ ）
A．检查斜槽末端的切线是否水平，可将小球置于槽口看是否静止
B．检查木板是否在竖直面内时，利用重垂线看它是否和木板平行来判断
C．必须选择光滑斜槽且小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
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些
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、要使小球做平抛运动，必须保证斜槽末端水平，检查斜槽末端的切线是否水平，可将小球置于槽口看是否静止，故A正确；
B、检查木板是否在竖直面内时，利用重垂线看它是否和木板平行来判断，故B正确；
C、要使小球每次做平抛运动的初速度相等，需要让小球从斜槽上同一位置由静止开始释放，斜槽不需要保持光滑，故C错误；
D、要使描出的轨迹好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，多做几次实验，故D正确；
分析：小球做平抛运动，必须保证斜槽末端切线水平；
实验过程中要保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球；
在白纸上记录记录小球的运动路径时，不必要等高度下降．
12．要探究平抛运动的物体在水平方向上的运动规律，可采用（ ）
A．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：4：9：16…
B．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：3：5：7…
C．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：3：5：7…
D．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：1：1：1…
答案：B
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：AB、物体做平抛运动，竖直方向则有y=gT2，水平方向x=v0T，
若从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：3：5：7…．故A错误，B正确．
CD、同理，若从抛出点开始等分竖直位移，根据位移与时间公式y=gT2，可知，它们的时间之比为1：（﹣1）：（﹣），看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：（﹣1）：（﹣），…故CD错误．
故选：B．
分析：水平抛出的物体，不计空气阻力，只受重力，加速度为g，速度变化量由加速度的定义式分析；水平方向做匀速直线运动，由x=v0t分析水平位移之比；竖直方向做自由落体运动，根据推论求解位移之比．
13． 在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（ ）
A．选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置图3要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定不要低于水面
C．选用装置图2要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹
答案：D
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误；
B、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强．因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定．如果A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强 降低，出水速度减小．故B不正确；
C、选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；
D、用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确
分析：在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．
14．在“研究平抛物体的运动”实验时，下列因素中会使该实验的误差增大的是（ ）
A．球与斜槽间有摩擦
B．安装斜槽时其末端水平
C．建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直
D．根据曲线计算平抛运动初速度时，曲线上取作计算的点离原点O较远
答案：C
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、小球与斜面间有摩擦不影响实验的测量．故A错误．
B、安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量．故B不正确．
C、建立坐标时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直，将会影响长度的测量．故C正确．
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较远可以减小测量的误差．故D错误．
故选：C
分析：研究平抛运动的轨迹，安装斜槽时其末端水平，使每次小球从斜槽的同一位置由静止释放，做平抛运动，为减小空气阻力的影响，应选用密度大、体积小的钢球．
15． 如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球（可视为质点）做平抛运动的闪光照片．如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量，那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中，利用上述已知量和图中信息（ ）
A．可以计算出m、v0和v
B．可以计算出v、v0和g
C．只能计算出v0和v
D．只能计算出v0和g
答案：B
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：根据周期和频率的关系得：T=1/f
竖直方向：据△y=5l-3l=gT2可求出g=2lf2
无法求出小球质量m．故B正确
分析：小球做平抛运动，必须保证斜槽末端切线水平；
实验过程中要保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球；
在白纸上记录记录小球的运动路径时，不必要等高度下降．
二．填空题（共5小题）
16．在研究平抛运动的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度，实验步骤如下：
A．让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球经过卡片孔的一系列位置
B．按照课本装置图安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下小球经过斜槽末端时重心位置O点和过O点的竖直线
C．取下白纸，以O点为原点，以竖直线和垂直于竖直方向的直线为轴建立xoy坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹
D．测出曲线上某点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度
请写出上述实验步骤的合理顺序： ．
答案：BACD
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：为了小球做平抛运动的初速度相同，则小球每次从同一位置由静止滚下．
实验步骤是：A：安装器材；B：释放小球做实验；C：取下白纸画图求解，所以顺序为：BACD．
故答案为：BACD．
分析：为保证小球做的是同一个运动，所以必须保证从同一高度释放，为保证小球做的是平抛运动，所以必须要让斜槽末端水平．实验步骤是：①安装器材②释放小球做实验③取下白纸画图求解．
17．利用如图所示的装置研究平抛运动的规律
（1）下列关于该实验的说法正确的是
A．钢球每次从同一位置释放，这样保证钢球每次抛出的初速度相同
B．在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用折线连接就可以得到平抛运动的轨迹
C．实验中必须要求斜槽末端水平
D．该实验产生误差主要是因为斜槽粗糙
（2）如图为一小球做平抛运动描的几个点，图中方格每边长为5cm，g取10m/s2，则小球的初为 m/s，小球在B点时的竖直分速度为 m/s．
答案：（1）AC；（2）2；3
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：A、要保证小球的初速度相同，小球每次从斜槽上开始运动的位置必须相同，故A正确；
B、在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用光滑的曲线连接就可以得到平抛运动的轨迹，不能用折线，故B错误；
C、为保证小球做平抛运动，安装斜槽时其末端切线必须水平，故C正确．
D、本实验运用描迹法，画出平抛运动的轨迹，求出初速度，小球与斜槽之间的摩擦对测量的结果准确性没有影响，故D错误．
故选：AC
（2）根据△y=gT2，解得：T==0.1s，小球做平抛运动的初速度，vo=x/t=2m/s
B点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度，则VBy=3m/s
故答案为：（1）AC；（2）2；3
分析：研究平抛运动的轨迹，使每次小球从斜槽的同一位置由静止释放，做平抛运动，小球与斜槽之间的摩擦对测量的结果准确性没有影响；平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度，即水平分速度．根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出B点竖直方向上的分速度．
18．某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次从斜槽上滚下，在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示（O为小球的抛出点）．
（1）在右图中描出小球的运动轨迹．
（2）从图中可看出，某一点的位置有明显的错误，其产生的原因可能是该次实验中，小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次的位置偏 （填“高”或“低”）．
（3）某同学从图象中测得的三组数据如下表所示，则此小球做平抛运动的初速度υo= m/s．
x（cm） 10.00 20.00 30.00
y（cm） 5.00 20.00 45.00
答案：（1）见上图
（2）低；（3）1m/s
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）画一条抛物线，不在线上的点要舍弃．
（2）第4个点明显不到线上，水平方向的位移小了很多，是由于水平方向的初速度太小，所以原因是：小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次的位置偏低．
（3）选第3个点的数据（只要取在线上的点即可）
竖直方向：h=，代入得：0.2=5×t2解得：t=0.2s
水平方向：x=v0t，代入数据得：v0=x/t=0.2/0.2=1m/s
故答案为：（1）见上图
（2）低；（3）1m/s
分析：（1）画线时要画一条抛物线，把明显偏离抛物线的点舍弃．
（2）通过分析水平或竖直方向的位移与图线之间的关系来分析实验时的错误．
（3）利用水平方向和竖直方向的运动规律来求解初速度．
19．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，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；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=5.02cm，B、C间距离y2=14.82cm．请回答以下问题（g=9.80m/s2）
（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？ ．
（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0= ．（用题中所给字母表示）
（3）小球初速度的值为v0= m/s．
答案：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；（2）x；（3）1.00
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）该实验中，为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠档板处由静止释放．
（2）在竖直方向上：△y=y2﹣y1=gt2；
水平方向上：x=v0t
联立方程解得：v0=x.
（3）根据上式：v0=x．
代入数据解得：v0=1.00m/s
故答案为：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；（2）x；（3）1.00．
分析：明确实验的注意事项，根据平抛运动规律在水平和竖直方向的规律，尤其是在竖直方向上，连续相等时间内的位移差为常数，列出方程即可正确求解．
20．在做“研究平抛物体的运动”实验时，
①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．游标卡尺 B．秒表 C．重垂线 D．天平 E．弹簧秤
②实验中，下列说法正确的是
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
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些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
③某同学通过描点法画出小球平抛运动轨迹和所测数据如图所示，则物体平抛运动的初速度 m/s．
答案：（1）C；（2）AD；（3）1
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（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，故C正确．
（2））为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，然后将这几个点平滑连接起来，不是把所有的点连接起来．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些．故A、D正确，BCE错误．
故选：AD．
（3）设相邻两点间的时间间隔为T，
竖直方向：△y=gT2，得到：T==0.16s，
则：．m/s
故答案为：（1）C；（2）AD；（3）1
分析：在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T．对于水平方向由公式v0=X/T求出初速度．
三．解答题（共5小题）
21．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．
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 ．
答案：①同时，②不变，③平抛运动的竖直分运动是自由落体
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：①小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地；
②用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；
③上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
故答案为：①同时，②不变，③平抛运动的竖直分运动是自由落体
分析：本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验．小锤轻击弹性金属片后，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过实验可以观察到它们同时落地，所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
22．如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均 为5cm，如果g取10m/s2，那么：
①闪光频率是 Hz；
②小球运动中水平分速度的大小是 m/s．
答案：（1）10；（2）1．5
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）在竖直方向上有：△y=2L=gT2，解得T==0.1s
则照片闪光的频率f=1/T=10HZ
（2）小球平抛运动的初速度Vo=X/T=1.5m/s
故答案为：（1）10；（2）1.5
分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上在相等时间内的位移之差是一恒量求出闪光的周期，从而得出闪光的频率．根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度
23．利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h（h＞L）．
（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：
（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=s，则小球做平抛运动的初速度为v0= ．
答案：（1）保证小球沿水平方向抛出；（2）
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）由于在烧断细线前小球做圆周运动，故速度方向沿切线方向，所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向，要小球做平抛运动，则小球平抛的初速度只能沿水平方向，故只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动．
（2）由于小球做平抛运动故有在水平方向有s=v0t
在竖直方向有h﹣L=…①
故有
故答案为：（1）保证小球沿水平方向抛出；（2）．
分析：（1）只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动．
（2）根据平抛运动的规律可求得物体平抛运动的速度．
24．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．
答案：水平，同一位置，0.05，1
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：在研究平抛运动的实验中，为保证小球做平抛运动斜槽末端要水平，为保证每次运动轨迹相同要求小球从同一位置释放，
小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT2，即L=gT2，得T==0.05s
小球初速度v0=x/t=1m/s
故答案为：水平，同一位置，0.05，1．
分析：在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．要得到的是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时初速度相同．
根据图象中两个相邻的位置水平位移相同，可见运动时间相同，小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT2，可求出时间间隔T，再由水平方向x=vT，求得初速度为1m/s．
25．在“研究小球做平抛运动”的实验中：
（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平的，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
（2）在做“研究平抛运动”实验中，引起实验结果偏差较大的原因可能是
①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 ②确定Oy轴时，没有用重垂线
③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响
A．①③ B．①②④ C．③④ D．②④
（3）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明 ；某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板衔接，则他将观察到的现象是 ，这说明 ．
（4）该同学采用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L=5cm，A．B．C是摄下的三个小球位置，如果取g=10m/s2，那么：
A．照相机拍摄时每 s曝光一次；
B．小球做平抛运动的初速度的大小为 m/s．
答案：（1）B；（2）B
（3）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直线运动
（4）A、0.1；B．1.5．
知识点：研究平抛物体的运动
解析：
解答：解：（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故ACD错误，B正确．
（2）①当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差；
②确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，和①类似，所以②会引起实验误差；
③只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以③不会引起实验误差．
④空气阻力对小球运动有较大影响时，物体做的就不是平抛运动了，平抛的规律就不能用了，所以④会引起实验误差．
综上所述会引起实验误差的有①②④，故ACD错误，B正确．
（3）用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动．
把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
（4）在竖直方向上有：△h=5L﹣3L=gT2，
解得：T==0.1s
水平方向：3L=v0t，
故v0=
代入数据，解得v0=1.5m/s．
故答案为：（1）B；（2）B
（3）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直线运动
（4）A、0.1；B．1.5．
分析：（1）在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面．
（2）在做平抛物体运动的实验中，实验成功的关键是小球每次能否以相同的水平速度做平抛运动，在具体操作中，无论是影响水平方向的运动，还是影响竖直方向上的运动，都会引起实验误差．
（3）在甲实验中，两球始终同时落地，则竖直方向上的运动规律相同，在乙实验中，两球相撞，知两球在水平方向上的运动规律相同．
（4）平抛运动水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．
平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T．对于水平方向由公式v0=求出初速度．
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