人教版高中物理舉一反三-必修二5.3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)（解析版）

5.3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)解析版【實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)知識點(diǎn)梳理】(一)實(shí)驗(yàn)思路：(1)基本思路：根據(jù)運(yùn)動的分解，把平拋運(yùn)動分解為不同方向上兩個相對簡單的直線運(yùn)動，分別研究物體在這兩個方向的運(yùn)動特點(diǎn).(2)平拋運(yùn)動的分解：可以嘗試將平拋運(yùn)動分解為水平方向的分運(yùn)動和豎直方向的分運(yùn)動.(二)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：方案一：頻閃照相(或錄制視頻)的方法(1)通過頻閃照相(或視頻錄制)，獲得小球做平拋運(yùn)動時的頻閃照片(如圖所示)；(2)以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系；(3)通過頻閃照片描出物體經(jīng)過相等時間間隔所到達(dá)的位置；(4)測量出經(jīng)過T,2T,3T，…時間內(nèi)小球做平拋運(yùn)動的水平位移和豎直位移，并填入表格；(5)分析數(shù)據(jù)得出小球水平分運(yùn)動和豎直分運(yùn)動的特點(diǎn).

拋出時間T2T3T4T5T水平位移豎直位移結(jié)論水平分運(yùn)動特點(diǎn)豎直分運(yùn)動特點(diǎn)方案二：分別研究水平和豎直方向分運(yùn)動規(guī)律步驟1：探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)(1)如圖所示，用小錘擊打彈性金屬片后，A球做平拋運(yùn)動；同時B球被釋放，做自由落體運(yùn)動.觀察兩球的運(yùn)動軌跡，聽它們落地的聲音.(2)改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，即改變A球的初速度，發(fā)現(xiàn)兩球落地的時間相同，說明平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動。步驟2：探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)1．裝置和實(shí)驗(yàn)(1)如圖所示，安裝實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽M末端水平，使固定的背板豎直，并將一張白紙和復(fù)寫紙固定在背板上，N為水平裝置的可上下調(diào)節(jié)的向背板傾斜的擋板.(2)讓鋼球從斜槽上某一高度滾下，從末端飛出后做平拋運(yùn)動，使小球的軌跡與背板平行.鋼球落到傾斜的擋板N上，擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡.(3)上下調(diào)節(jié)擋板N，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置.(4)以斜槽水平末端端口處小球球心在木板上的投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，過O點(diǎn)畫出豎直的y軸和水平的x軸.(5)取下坐標(biāo)紙，用平滑的曲線把這些印跡連接起來，得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡.(6)根據(jù)鋼球在豎直方向是自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)，在軌跡上取豎直位移為y、4y、9y…的點(diǎn)，即各點(diǎn)之間的時間間隔相等，測量這些點(diǎn)之間的水平位移，確定水平方向分運(yùn)動特點(diǎn).(7)結(jié)論：平拋運(yùn)動在相等時間內(nèi)水平方向位移相等，平拋運(yùn)動水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動.2．注意事項(xiàng)：(1)實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端的切線水平(將小球放在斜槽末端水平部分，若小球靜止，則斜槽末端水平).(2)背板必須處于豎直面內(nèi)，固定時要用鉛垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直.(3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放.(4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時鋼球球心在木板上的投影點(diǎn).(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球做平拋運(yùn)動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜.【實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)舉一反三練習(xí)】1．如圖所示，利用頻閃照相研究平拋運(yùn)動。小球A由斜槽滾下從桌邊緣水平拋出。當(dāng)恰好離開桌邊緣時，小球B同時下落，兩球恰在位置4相碰（g?。t：（1）A球離開桌面時的速度為。（2）在圖中標(biāo)明與B球相對應(yīng)的A球另外兩個位置并畫出A球的運(yùn)動軌跡?！敬鸢浮?.5【詳解】（1）[1]由圖知兩球相遇時在豎直方向上的通過的位移大小均為則運(yùn)動時間而A球在此時間內(nèi)通過的水平位移為故A的初速度（2）[2]由于小球A在水平方向上勻速運(yùn)動，頻閃照相的閃光時間間隔相等，則A球在四個位置上的水平距離都相等，而在豎直方向上與B球的運(yùn)動情況相同，即與B球處于同一水平線上。軌跡如圖2．用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球

B．借助重垂線確定豎直方向C．先拋出小球，再打開頻閃儀

D．水平拋出小球（2）圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運(yùn)動過程。圖2為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做運(yùn)動；根據(jù)，可判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動。（3）某同學(xué)使小球從高度為0.8m的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平物運(yùn)動（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運(yùn)動的個位置?！敬鸢浮緼BD自由落體運(yùn)動A球相鄰兩位置水平距離相等10【詳解】（1）[1]A．用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，選擇體積小質(zhì)量大的小球可以減小空氣阻力的影響，A正確；B．本實(shí)驗(yàn)需要借助重垂線確定豎直方向，B正確；CD．實(shí)驗(yàn)過程先打開頻閃儀，再水平拋出小球，C錯誤，D正確。故選ABD。（2）[2][3]根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可以判斷出A球豎直方向做自由落體運(yùn)動；根據(jù)A球相鄰兩位置水平距離相等，可以判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動。（3）[4]小球從高度為0.8m的桌面水平拋出，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式解得頻閃儀每秒頻閃25次，頻閃周期故最多可以得到小球在空中運(yùn)動個數(shù)為3．用如圖所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點(diǎn)。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有。A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化

D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于2點(diǎn)，鋼球的（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。（3）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椤Ｔ谀炒卧囼?yàn)中，小王同學(xué)在操作正確的前提下作出了拋物線軌跡，然后在拋物線上選取了離拋出點(diǎn)稍遠(yuǎn)的一個點(diǎn)，通過測量得到該點(diǎn)的坐標(biāo)為（1.6cm，19.6cm）.那么鋼球平拋的初速度。（4）若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為，測得AB和BC的豎直間距分別是和?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮?。（取，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】BD/DB球心需要【詳解】（1）[1]ABD．為了能畫出鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡，首先保證鋼球做的是平拋運(yùn)動，鋼球離開軌道末端時應(yīng)具有水平初速度，所以斜槽軌道末端必須水平，但斜槽軌道不一定要光滑，同時，鋼球每次要從斜槽上相同的位置無初速度釋放，保證每次鋼球在同一軌跡上運(yùn)動，故A錯誤，BD正確；C．擋板只要能記錄鋼球下落在不同高度時的不同位置即可，不需要等間距變化，故C錯誤。故選BD。（2）[2]為定量研究平拋運(yùn)動，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于該點(diǎn)，對于質(zhì)量分布均勻的鋼球，所以小球的球心為小球的重心，所以鋼球的球心對應(yīng)的是白紙上的位置即為坐標(biāo)原點(diǎn)。[3]小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，故需要y軸與重垂線平行。（3）[4]根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有代入數(shù)據(jù)解得（4）[5]根據(jù)豎直方向的運(yùn)動規(guī)律有水平方向有解得4．用如圖甲所示的裝置做“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，小球從斜槽軌道末端滑出后，被橫擋條卡住，調(diào)整橫擋條位置，記錄小球運(yùn)動經(jīng)過的不同位置，描出平拋運(yùn)動的軌跡。

（1）在此實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是A．斜槽軌道必須光滑

B．記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些C．同一次實(shí)驗(yàn)中小球應(yīng)從同一位置由靜止釋放

D．橫檔卡條須等間距下移（2）如圖乙所示是某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中畫出的平拋小球的運(yùn)動軌跡，O為平拋運(yùn)動的起點(diǎn)，該同學(xué)又畫出了兩條直線，與軌跡分別相交于A、B兩點(diǎn)，OA、OB的斜率分別為、，A、B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為、。已知重力加速度大小為g，小球平拋的初速度（用g、、表示），（用、表示）。

【答案】BC/CB【詳解】（1）[1]AC．斜槽軌道不需要光滑，只要保證每次都在同一位置釋放小球就可保證小球每次做平拋運(yùn)動的初速度相同，故A錯誤，C正確；B．為了能畫出平拋運(yùn)動的軌跡，更好的反應(yīng)運(yùn)動的真實(shí)性，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，故B正確；D．橫檔卡條只需要擋住下落的小球，從而記錄下小球的落點(diǎn)即可，并不需要等間距下移，若等間距下移會使實(shí)驗(yàn)操作的更繁瑣，故D錯誤。故選BC。（2）[2][3]設(shè)A、B兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為、，小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的時間分別為、，則有，而根據(jù)斜率的計(jì)算式有，平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動，則可得初速度則初速度還可表示為由以上兩式可得解得5．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成用描點(diǎn)法畫出平拋小球的運(yùn)動軌跡并求出它的初速度的實(shí)驗(yàn)。（1）在做此實(shí)驗(yàn)時，除了木板、小球、斜槽、重垂線、鉛筆、三角板、圖釘、坐標(biāo)紙之外，下列實(shí)驗(yàn)器材中還需要的有（填入正確選項(xiàng)前的字母）A．刻度尺

B．秒表

C．天平（2）引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因可能是。A．實(shí)驗(yàn)中使用密度較小的小球B．斜槽不光滑，有摩擦C．小球自由滾下時起始位置不完全相同D．在利用小球飛離軌道的起始位置計(jì)算小球的初速度時，以斜槽末端緊貼著槽口處作為小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)O（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)安裝實(shí)驗(yàn)裝置時斜槽末端的切線不水平，導(dǎo)致斜槽的末端斜向上與水平方向所成的夾角為。該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)時，小球離開斜槽的速度大小為，建立平面直角坐標(biāo)系。請根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律寫出豎直方向的位移與時間關(guān)系式?！敬鸢浮緼ACD/ADC/CAD/CDA/DAC/DCA【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中需要使用刻度尺來測量距離，但不需要測量時間和質(zhì)量，故選A。（2）[2]A．實(shí)驗(yàn)中使用密度較小的小球，會導(dǎo)致空氣阻力引起的相對誤差較大，故A符合題意；B．斜槽不光滑，有摩擦，但并不影響小球的平拋運(yùn)動，故B不符合題意；C．小球自由滾下時起始位置不完全相同，會導(dǎo)致小球不能重復(fù)之前的運(yùn)動軌跡，從而產(chǎn)生較大的誤差，故C符合題意；D．小球飛離軌道后做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)是斜槽末端槽口正上方距離一個小球半徑處的點(diǎn)，所以以斜槽末端緊貼著槽口處作為小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)O，會產(chǎn)生較大的誤差，故D符合題意。故選ACD。（3）[3]豎直方向上的初速度為小球在豎直方向上做初速度為，加速度的豎直上拋運(yùn)動，所以豎直方向上的位移為6．圖甲是“研究平拋物體運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，在白紙上描繪出小鋼球平拋運(yùn)動的軌跡，然后研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。（1）該實(shí)驗(yàn)中，在取下白紙前，應(yīng)確定坐標(biāo)軸原點(diǎn)O，并建立直角坐標(biāo)系，下列圖像坐標(biāo)原點(diǎn)和坐標(biāo)系的選擇正確的是；A．

B．

C．（2）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，記錄了小球平拋運(yùn)動軌跡的一部分，如圖乙所示。x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，取重力加速度大小，由圖中所給的數(shù)據(jù)可判斷出圖中坐標(biāo)原點(diǎn)O（選填“是”或“不是”）拋出點(diǎn)；由此測出小鋼球做平拋運(yùn)動的初速度為。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，測出的小鋼球做平拋運(yùn)動的初速度跟實(shí)際值相比有較大的誤差，可能的原因是A．斜槽軌道末端水平段過長B．沒有平衡斜槽軌道的摩擦力C．小球沒有每次都從斜槽同一高度靜止釋放【答案】C不是1.5C【詳解】（1）[1]小球在斜槽末端時，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)在小球球心上。故選C。（2）[2]小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動，OA、AB間水平位移相等，故小球從O→A、A→B所經(jīng)歷的時間相等，若O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則豎直方向做自由落體運(yùn)動，OA、AB間豎直位移之比應(yīng)該為1:3，而不是1:2，故O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)；[3]豎直方向做勻變速直線運(yùn)動，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動推論有解得小球從O→A的時間為則小鋼球做平拋運(yùn)動的初速度為（3）[4]A．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，斜槽末端切線必須水平，從而保證小球拋出時初速度水平，誤差與水平段長度無關(guān)，故A錯誤；BC．斜槽軌道不需要光滑，只要保證小球每次從斜槽的同一位置由靜止?jié)L下，從而保證每次小球平拋運(yùn)動的初速度相等，小球沒有每次都從斜槽同一高度靜止釋放，每次小球平拋運(yùn)動的初速度不相等，測出的速度誤差較大，故B錯誤，C正確。故選C。7．我國航天事業(yè)創(chuàng)造了以“兩彈一星”、載人航天、月球探測，火星探測等為代表的輝煌成就。在某星球上用如圖甲所示的裝置“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”。懸點(diǎn)O正下方P點(diǎn)處有水平放置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運(yùn)動?，F(xiàn)對小球采用頻閃數(shù)碼照相機(jī)連續(xù)拍攝，在有坐標(biāo)紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運(yùn)動過程中的多張照片，經(jīng)合成后，照片如圖乙所示。a、b、c，d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機(jī)連續(xù)拍照的時間間隔是，照片如圖乙中坐標(biāo)所示，則：（1）小球平拋的初速度是；（2）該星球表面的重力加速度為；（3）由以上信息，可知a點(diǎn)（選填“是”或“不是”）小球的拋出點(diǎn)?！敬鸢浮?.80/0.88.0/8是【詳解】（1）[1]由，可得則小球平拋的初速度是；（2）[2]根據(jù)，可得則該星球表面的重力加速度為；（3）[3]由圖像可知在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)小球再豎直方向上通過的位移之比為，根據(jù)初速度為0的勻變速運(yùn)動，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)通過的位移之比的規(guī)律可知a點(diǎn)是小球的拋出點(diǎn)。8．幾組同學(xué)進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，具體如下（部分步驟省略）：（1）如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，球沿水平方向拋出，同時球由靜止自由下落，可觀察到兩小球同時落地；多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)論不變。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，（選填“能”或“不能”）判斷出球在水平方向做勻速直線運(yùn)動。（2）如圖2所示，將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道滑下后從點(diǎn)飛出，落在水平擋板上……白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。①為了保證鋼球從點(diǎn)飛出的水平初速度是一定的，下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的是。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末端水平C．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球②該組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)，得到了鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡，如圖3中的曲線所示。在曲線上取、、、四點(diǎn)，這四個點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)分別（，）、（，）、（，）、（，），使，若，則說明鋼球在方向的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動。（3）另組同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時，采用了頻閃照相技術(shù)，但未標(biāo)拋出點(diǎn)，只記錄了、、三點(diǎn)，于是就取點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了如圖4所示的坐標(biāo)系。平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算小球平拋的初速度為，小球拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)。（取，計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。【答案】不能BC/CB1.5【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中球做平拋運(yùn)動，球做自由落體運(yùn)動，每次兩球都同時落地，說明球豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，不能判斷出球在水平方向做勻速直線運(yùn)動；（2）①[2]A．斜槽軌道是否光滑不影響小球從點(diǎn)飛出的速度是否相同，A錯誤；B．為使小球從點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動，需要調(diào)節(jié)斜槽軌道末端水平，B正確；C．為使小球從點(diǎn)飛出的速度不變，需要每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球，C正確；故選BC。②[3]小球做平拋運(yùn)動，在豎直方向做自由落體運(yùn)動，則有由題意有可得根據(jù)若滿足則說明鋼球在方向的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動；（3）[4]豎直方向根據(jù)解得水平方向有解得小球做平拋運(yùn)動的初速度為[5]點(diǎn)的豎直分速度為從拋出點(diǎn)到點(diǎn)所用時間為從拋出點(diǎn)到點(diǎn)通過的水平位移大小為可知拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為9．圖甲是某種“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置，斜槽末端口N與小球離地面的高度均為H，實(shí)驗(yàn)時，當(dāng)P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，P、Q仍同時落地。（1）關(guān)于本題實(shí)驗(yàn)說法正確的有；A．斜槽軌道末段N端必須水平B．斜槽軌道必須光滑C．P小球可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放D．P小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放（2）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明A．P小球在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B．P小球在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動C．P小球的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動和勻速直線運(yùn)動（3）若用一張印有小方格（小方格的邊長為）的紙記錄P小球的軌跡，小球在同一初速平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，則：P小球在b處的瞬時速度的大小為，若以a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸，豎直向下為y軸，則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為（結(jié)果以厘米為單位）?！敬鸢浮緼CA1.25【詳解】（1）[1]A．為了保證小球離開斜槽末端時的初速度的方向是水平方向，故斜槽軌道末段N端必須水平，故A正確；B．斜槽軌道光滑與否對實(shí)驗(yàn)沒有影響，故不必必須光滑，故B錯誤；CD．這個實(shí)驗(yàn)只驗(yàn)證豎直自由落體，水平無影響，不需要每次水平初速度相同，可以在不同位置釋放，C正確，D錯誤。故選AC。（2）[2]A．該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明P小球在豎直方向的分運(yùn)動與Q小球的運(yùn)動相同，為自由落體運(yùn)動，故A正確；B．根據(jù)甲圖實(shí)驗(yàn)無法得出P小球在水平方向上的運(yùn)動規(guī)律，故B錯誤；C．該實(shí)驗(yàn)無法說明水平方向的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，則也不能表明小球P的運(yùn)動是自由落體和勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，故C錯誤。故選A。（3）[3]小球P在豎直方向做自由落體運(yùn)動，在水平方向做勻速直線運(yùn)功，在豎直方向，根據(jù)勻變速直線運(yùn)功的推論可得代入數(shù)據(jù)，解得根據(jù)公式，可得水平方向的速度為豎直方向上，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論，即中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，可得則P小球在b處的瞬時速度的大小為[4]在豎直方向上，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動速度時間公式可得小球運(yùn)動到b點(diǎn)的時間為所以，小球運(yùn)動到b點(diǎn)時，豎直方向的位移為解得小球運(yùn)動到b點(diǎn)時，水平方向的位移為解得根據(jù)圖像可得小球運(yùn)動到a點(diǎn)時，水平方向和豎直方向的位移分別為若以a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為。10．在“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為小球做平拋運(yùn)動過程中的頻閃照相得到的照片的一部分。已知閃光頻率為10Hz，圖中背景方格的邊長均為5cm，重力加速度g取10。（1）下列說法正確的是。A．根據(jù)水平方向上的間隔相等，可判斷平拋運(yùn)動水平方向上是勻速直線運(yùn)動B．根據(jù)相鄰點(diǎn)之間的豎直方向增加的距離相同，可判斷豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動C．根據(jù)照片中的數(shù)據(jù)，可計(jì)算出B點(diǎn)的速度（2）小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小為＝m/s。（3）若已知平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，則A點(diǎn)（填“是”或“不是”）平拋運(yùn)動的拋出點(diǎn)；若不是拋出點(diǎn)，那么小球拋出點(diǎn)離A點(diǎn)的水平距離為cm，豎直距離為cm?！敬鸢浮緾2.5不是155【詳解】（1）[1]根據(jù)水平方向的距離間隔相等，且時間相同，所以可以判斷平拋運(yùn)動水平方向做的是勻速直線運(yùn)動，不是僅僅根據(jù)時間相等就可以判斷水平方向是勻速直線運(yùn)動，A錯誤；自由落體運(yùn)動，初速度是0，所以相鄰點(diǎn)之間的豎直方向增加的距離相同，不可以判斷豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，B錯誤；由圖中數(shù)據(jù)，豎直方向則由A到B的時間為0.1s，所以平拋運(yùn)動的初速度為故B點(diǎn)豎直方向的分速度B點(diǎn)速度為C正確。故選C。（2）[2]B點(diǎn)速度為（3）[3]由于拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時間為而A點(diǎn)到B點(diǎn)的時間間隔為0.1s，所以A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)。[4]拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的時間為所以拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離為＝15cm拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的豎直距離為＝5cm11．“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)()A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平；B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)（2）如圖為平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取，則閃光時間間隔為；小球運(yùn)動中水平分速度的大??；小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小是，拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（以方格數(shù)表示坐標(biāo)，每格坐標(biāo)計(jì)1）

【答案】AB0.1s（-1,0）【詳解】（1）[1]A．為保證做平拋運(yùn)動，所以需要有水平方向的初速度，因此需將斜槽的末端切線調(diào)成水平，故A正確；B．平拋運(yùn)動的軌跡在豎直平面內(nèi)，所以需將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，防止小球與木板接觸影響小球運(yùn)動的軌跡，故B正確；C．應(yīng)以小球平拋運(yùn)動的初始位置即初始位置球心為坐標(biāo)的原點(diǎn)，而不是斜槽末端槽口的位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)，故C錯誤。故選AB；（2）[2]平拋運(yùn)動豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，設(shè)閃光時間間隔，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律豎直方向有所以有[3]水平方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動，得水平分速度的大小為[4]根據(jù)勻變速運(yùn)動規(guī)律得B點(diǎn)豎直方向速度為豎直方向上AC段的平均速度，有所以小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小為[5]從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時間為拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移為即拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離為6格，拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直位移為即拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直距離為4格，由圖可知B點(diǎn)的坐標(biāo)為（5,4），故拋出點(diǎn)坐標(biāo)為（-1,0）。12．如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組做“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)的裝置圖。（1）為了驗(yàn)證做平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，該同學(xué)用如圖甲所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)，小錘打擊彈性金屬片，球水平拋出，同時球被松開，自由下落，并用頻閃照相機(jī)拍攝到了如圖乙所示的照片，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是。A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B．應(yīng)聽到兩次撞地聲音C．應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)D．點(diǎn)1是小球平拋的初始點(diǎn)（2）已知圖乙所示的照片中，每個小方格邊長為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｈ粢耘臄z的第一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為軸和軸的正方向，則被擋住的小球位置坐標(biāo)應(yīng)為（_，）（單位）。小球平拋的初速度大小為。【答案】C58.858.81.96【詳解】（1）[1]A．拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，與小球質(zhì)量是否相等無關(guān)，故A錯誤；B．平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體與其合運(yùn)動具有等時性，所以應(yīng)聽到一次撞地聲，故B錯誤；C．為了證明此結(jié)論的普遍適用，應(yīng)改變高度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，故C正確；D．由得每兩點(diǎn)的時間間隔若點(diǎn)1是A小球平拋的初始點(diǎn)，即1、2兩點(diǎn)的豎直高度應(yīng)該為所以點(diǎn)1不是A小球平拋的初始點(diǎn)故D錯誤。故選C。（2）[2][3][4]小球平拋的初速度大小為又則沒有被拍攝到的小球位置坐標(biāo)為。13．采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)：（1）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有；A．要求斜槽軌道保持水平且光滑B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D．為描出小球的運(yùn)動軌跡，描繪的點(diǎn)用折線連接（2）乙一小球做平運(yùn)動時閃照相方法獲得的相片的一部分，圖中背景小方格的邊長為1.8cm，取重力加速度g=10m/s2，則：①圖中A點(diǎn)平拋的起點(diǎn)（填“是”或“不是”）；②小球運(yùn)動的初速度=m/s；③小球過B點(diǎn)的豎直方向速度=m/s?！敬鸢浮緾不是0.91.2【詳解】（1）[1]A．要求斜槽軌道末端保持水平但是不一定必須光滑，故A錯誤；BC．為保證小球做平拋運(yùn)動的速度相同，則每次小球必須從同一高度由靜止釋放，故B錯誤，C正確；D．為描出小球的運(yùn)動軌跡，描繪的點(diǎn)要用平滑曲線連線，故D錯誤。故選C。（2）①[2]根據(jù)小球豎直方向做自由落體運(yùn)動，若A點(diǎn)為平拋的起點(diǎn)則，AB、BC豎直方向上位移之比應(yīng)是1:3，而不是圖中3:5，故A點(diǎn)不是平拋的起點(diǎn)。②[3]由豎直方向自由落體運(yùn)動，有解得拍攝時間小球初速度為③[4]小球過B點(diǎn)的豎直方向速度14．某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）小球運(yùn)動到圖（b）中位置A時，其速度的水平分量大小為，豎直分量大小為；（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮椤！敬鸢浮?.02.09.7【詳解】（1）[1]因小球水平方向做勻速直線運(yùn)動，因此速度為[2]豎直方向做自由落體運(yùn)動，因此A點(diǎn)的豎直速度可由平均速度等于時間中點(diǎn)的瞬時速度求得（2）[3]由豎直方向的自由落體運(yùn)動可得代入數(shù)據(jù)可得15．用如圖所示的裝置研究平拋物體的運(yùn)動規(guī)律，擊打彈片時，A做平拋運(yùn)動，B做自由落體。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩個小球總是同時落地，則得到的結(jié)論是：。以A的拋出點(diǎn)做為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系，如圖所示，設(shè)從，從，從的時間分別是、、，則這三個時間是否相等。（選填“相等”或“不相等”）物體平拋的初速度是多少（用x、h、g表示）【答案】做平拋運(yùn)動的物體，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動相等【詳解】[1]經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩個小球總是同時落地，則得到的結(jié)論是：做平拋運(yùn)動的物體，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動；[2]在水平方向是勻速運(yùn)動，由圖可知，從、、水平方向位移相等，運(yùn)動相同的距離所用時間相等；[3]設(shè)相鄰兩點(diǎn)間時間為t，則在豎直方向上，相鄰兩點(diǎn)間距離差為，有得所以16．用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是（填選項(xiàng)前的字母）。A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球

B．借助重垂線確定豎直方向C．先拋出小球，再打開頻閃儀

D．水平拋出小球（2）圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運(yùn)動過程。圖2為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做運(yùn)動；根據(jù)，可判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動。

（3）某同學(xué)使小球從高度為的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運(yùn)動（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運(yùn)動的個位置。（4）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時忘了標(biāo)記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿任意兩個相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，并測量出另外兩個位置的坐標(biāo)值、，如圖3所示。根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律，利用運(yùn)動的合成與分解的方法，可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為。

【答案】ABD自由落體運(yùn)動A球相鄰兩位置水平距離相等10【詳解】（1）[1]A．用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，選擇體積小質(zhì)量大的小球可以減小空氣阻力的影響，A正確；B．本實(shí)驗(yàn)需要借助重垂線確定豎直方向，B正確；CD．實(shí)驗(yàn)過程先打開頻閃儀，再水平拋出小球，C錯誤，D正確。故選ABD。（2）[2][3]根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可以判斷出A球豎直方向做自由落體運(yùn)動；根據(jù)A球相鄰兩位置水平距離相等，可以判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動。（3）[4]小球從高度為0.8m的桌面水平拋出，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，解得頻閃儀每秒頻閃25次，頻閃周期故最多可以得到小球在空中運(yùn)動個數(shù)為（4）[5]如圖、分別表示水平和豎直方向，設(shè)重垂線方向與y軸間的夾角為，建立坐標(biāo)系存在兩種情況，如圖所示

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為、時，則x