2020年高考物理实验专项复习：《探究平抛运动的特点》(解析版)

(1)实验时需要下列哪些器材______（填选项前的字母符号）A．秒表B．刻度尺C．重锤线(2)关于实验装置和操作，下列说法正确的是______A．实验要求斜槽轨道必须光滑B．使斜槽末端切线保持水平A．球心B．球的上端C．球的下端在此实验中，下列说法正确的是A．斜槽轨道必须光滑用光滑曲线把所有的点连接起来【答案】(1) B BD【详解】（1）[1]图甲示意的是平抛出的小球在横条处卡住，用铅笔标注小球的上端，确定平抛运动轨迹的方法，则坐标原点应选小球在斜槽末端点时球的上端在坐标纸上的投影点。

故选B。

[2](1)斜槽各处粗糙程度不一样，对本实验（填“有影响是为了每次平抛的。

(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长置，如图乙所示，则照相机的闪光频率为Hz；小球抛出的初速度的大小为时速度大小为m/s。

【答案】(1) 无影响初速度相同(2) 10【详解】（1）[1][2]斜槽各处粗糙程度不一样，对本实验无影响。

每次让小球从同一位置由静止释放，是为(1)在实验前，斜槽末端的切线（填“需要”或“不需要(1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为用来确定的。

(2)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，每个小格的长度为（结果包含g、L）。

(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了v=，则竖直方向的加速度此平抛物体的初速度02m s(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是A．理想实验法C．等效替代法(2)为了探究钢球的向心力F的大小与轨道半径A．应使用两个质量不等的钢球B．应使两钢球离转轴的距离相同C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上(1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度w和半径r之间的关系，采用的实验方法是。

(2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；(3)在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮(1)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在左、右塔轮的半径不等的层上。

第五章 3实验：探究平抛运动的特点1.(实验原理与操作)用如图所示的装置研究平抛运动。

小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。

关于该实验，下列说法中不正确的是( )A．两球同时落地B．应改变装置的高度，多次实验C．实验能说明A球在竖直方向上做自由落体运动D．实验能说明A球在水平方向上做匀速直线运动答案 D解析根据装置图可以知道，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，所以A正确；要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度，多次实验，所以B正确；因为两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可以知道，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，所以C正确，D错误。

2．(实验原理与数据分析)为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B。

同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。

通过多次实验( )A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动答案 D解析在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律。

在图乙的实验中，通过频闪照片，发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上，知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动。

频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等，知水平方向做匀速直线运动，所以D正确，A、B、C错误。

3.(综合)(多选)为了研究平抛运动的分运动性质，用如图所示的装置进行实验。

小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开下落。

关于该实验，下列说法中正确的是( )A．两球的质量必须要相等B．如果两球同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动C．控制小锤打击力度来改变平抛初速度多次实验，可以验证分运动的独立性D．该实验也能研究平抛运动的水平分运动性质答案BC解析平抛运动过程中，在竖直方向上做自由落体运动，运动性质与质量无关，A错误；改变A球速度后仍然会和B球同时落地，证明平抛运动的竖直分运动不受水平分运动的影响，验证了分运动的独立性，B、C正确；本实验只能研究竖直方向上的分运动，D错误。

第03讲实验：探究平抛运动的特点【学习目标】1.知道什么是抛体运动、平抛运动2.会用运动分解的方法分析两个分运动3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运动的轨迹．【基础知识】知识点一、抛体运动1.抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况之下，物体只受重力作用，这时的运动叫作抛体运动。

2.平抛运动：初速度是沿水平方向的抛体运动。

知识点二、探究平抛运动的特点1.实验目的：①探究做平抛运动的物体在水平方向和竖直方向的运动规律。

②探究物体做平抛运动的轨迹。

2.探究平抛运动竖直分运动的特点①实验条件：给出两个球A和B在同一位置，同一时刻，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。

②实验现象：A球的运动轨迹是曲线，B球的运动轨迹是直线；A球与B球几乎同时落地。

改变小球距离地面的高度，重复实验。

③实验结论：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。

3.探究平抛运动水平方向分运动的特点：1．装置和实验(1)如图所示，安装实验装置，使斜槽M末端水平，使固定的背板竖直，并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平放置的可上下调节的倾斜挡板．图3(2)让钢球从斜槽上某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动，使小球的轨迹与背板平行．钢球落到倾斜的挡板N上，挤压复写纸，在白纸上留下印迹．(3)上下调节挡板N，进行多次实验，每次使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上记录钢球所经过的多个位置．(4)以斜槽水平末端端口处小球球心在白纸上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．(5)取下坐标纸，用平滑的曲线把这些印迹连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹．(6)根据钢球在竖直方向是自由落体运动的特点，在轨迹上取竖直位移为y、4y、9y…的点，即各点之间的时间间隔相等，测量这些点之间的水平位移，确定水平方向分运动特点．(7)结论：平抛运动在相等时间内水平方向位移相等，平抛运动水平方向为匀速直线运动．4.数据处理（1）判断平抛运动的轨迹是否为抛物线：在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x，y)．(1)代数计算法：将某点(如M3点)的坐标(x，y)代入y＝ax2求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标都近似成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线．(2)图象法：建立y -x2坐标系，根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值，在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，若大致在一条直线上，则说明平抛运动的轨迹是抛物线．（2）计算初速度：在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x，y)，并记录在下面的表格中，已知g值，利用公式y＝12gt2和x＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0，最后算出v0的平均值．A B C D E Fx/mmy/mmv0＝x g2y/(m·s－1)v0的平均值5.误差分析1．安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动．2．建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确．3．小球每次自由滚下时起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差．4．确定小球运动的位置时不准确，会导致误差．5．量取轨迹上各点坐标时不准确，会导致误差．6.实验注意事项①斜槽末端的切线方向必须水平；②木板平面竖直并且平行于小球的运动轨道平面，同时使小球的运动轨道平面靠近木板但不接触；③坐标原点不在斜槽的末端，应在槽口上方小球的球心处。

高考回归复习—力学实验之探究平抛运动的特点1．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从斜槽的______由______ 释放，在一张印有小方格的纸记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；B．按图安装好器材，注意调节斜槽的末端必须使之______，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线；C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹；(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上；(2)上述实验步骤的合理顺序是______；(3)已知图中小方格的边长L，则小球经过图中a、b、c、d四个点的时间间隔T=_____，小球平抛的初速度为v0=_____（用L、g表示）；(4)b点的竖直向下的分速度v b Y =______，b点的合速度v b =______。

（计算结果用L、g表示）2．在研究“平抛运动”实验中。

（1）为减少空气阻力对小球的影响，应选择的小球是_____。

A．实心小铁球B．空心小铁球C．实心小木球D．以上三种球都可以（2）实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差_____。

A．斜槽轨道末端切线必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次要平衡摩擦力D．小球每次应从斜槽同一高度释放（3）某同学猜想到平抛运动的时间长短可能与下列因素相关，其中你认为正确的是____。

A．物体的质量B．抛出点距离落地点的水平位移C．物体抛出时的水平速度D．抛出点距离地面的竖直高度（4）图示是拍摄小球做平抛运动的频闪照片，出现这种情况的原因是__________。

A ．释放小球时初速度不为零B ．释放小球的初始位置不同C ．斜槽末端切线不水平3．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

图甲 图乙 图丙（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 __________ ，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球平抛 __________ 。

探究平抛运动的特点特训目标特训内容目标1传统探究法(1T-4T)目标2频闪照相法(5T-8T)目标3光电探究法(9T-12T)目标4其他探究法(13T-16T)【特训典例】一、传统探究法1用如图所示装置研究平抛运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道上P滑下后从Q点飞出，落在水平挡板M点上。

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。

取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Р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x轴时(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。

(3)某同学在做“ 研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹，三点的位置在运动轨迹上已标出，则：①由如图判断，坐标原点(“是”或“不是”)平抛运动的抛出点。

②小球平抛的初速度v0=；③小球从B到C点飞行到点所需的时间。

【答案】BD/DB球心需要不是2m/s0.1s【详解】(1)[1]ABD．实验过程应保证钢球每次平抛运动的初速度相同，故每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，且斜槽末段水平。

斜槽不需要光滑，A错误，BD正确；C．挡板高度不需要等距变化，C错误。

故选BD。

(2)[2][3]钢球的球心对应白纸上的位置为原点；钢球在竖直方向做自由落体运动，y轴必须与重锤线平行。

(3)①[4]如图，水平方向两段位移相等，则时间相等，而竖直方向两端位移之比不等于1:3，竖直方向的初速度不等于0，则坐标原点不是抛出点。

②③[5][6]根据0.2m-0.1m=gt2，0.2m=v0t小球平抛初速度和小球从B到C点飞行到点所需的时间分别为v0=2m/s，t=0.1s2在“探究平抛运动的特点”实验中。

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题26 探究平抛运动的特点特训目标特训内容目标1 传统探究法（1T—4T）目标2 频闪照相法（5T—8T）目标3 光电探究法（9T—12T）一、传统探究法1．用图示装置“探究平抛运动的特点”，甲图中，M、N为相同的斜槽，且都固定在背板上，开关同时控制两斜槽上电磁铁的通断。

P为一可以在横杆上左右移动的电磁铁，K为一光控开关（控制P的通断，当铁球经过此处时K断开），Q为倾斜挡板，背板与底座（如图乙）垂直。

步骤如下：①调节高度旋钮，使两水平仪中气泡均处于中央；②移去Q ，接通电源，闭合S ，让斜槽M 、N 上的电磁铁分别吸住两铁球，断开S ，观察现象；③再闭合S ，让P 及M 的电磁铁分别吸住两铁球，断开S ，观察现象。

改变P 的位置，重复上述操作；④将一坐标纸和复写纸固定在背板上，装上Q 闭合S ，让M 的电磁铁吸住小球，断开S ，钢球落到Q 上，挤压复写纸，在纸上留下印迹。

上下调节Q ，重复此过程，记录多个印迹： ⑤断开电源，取下坐标纸，根据印迹进行分析。

（1）调节左侧水平仪的目的是______；（2）步骤③观察到现象是______，说明了______；（3）图丙中a 、b 、c 、d 为小球在平抛运动途中的几个位置，小方格的边长 2.5cm L =，则a 点______（选填“是”、“不是”）抛出点，初速度0v =______m/s （取210m/s g =）；（4）某次实验中，底座上右侧水平仪如丁所示，若不计阻力，则可能出现的误差有______； A ．因背板上端向纸面外侧倾斜，导致0v 测量值偏小B ．因背板上端向纸面外侧倾斜，导致0v 测量值偏大C ．因背板上端向纸面内侧倾斜，导致0v 测量值偏小D ．因背板上端向纸面内侧倾斜，导致0v 测量值偏大【答案】 使斜槽末端切线水平，小球飞离斜槽后做平抛运动 P 、M 两电磁铁吸住的两铁球同时落地 平抛运动的小球竖直方向做自由落体运动 不是 1.0 C【详解】（1）[1]调节左侧水平仪的目的是：使斜槽末端切线水平，小球飞离斜槽后做平抛运动。

第四讲 探究平抛运动的特点➢ 知识梳理一、实验目的1．用实验的方法描绘平抛运动的轨迹。

2．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。

3．根据平抛运动的轨迹求其初速度。

二、实验原理1．利用追踪法逐点描绘小球运动的轨迹。

2．建立坐标系，如果轨迹上各点的y 坐标与x 坐标若在误差范围内都满足y ＝ax 2的形式(a 是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。

3．测出轨迹上某点的坐标x 、y ，根据x ＝v 0t ，y ＝12gt 2得初速度v 0＝x g 2y。

三、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。

四、实验过程1．安装、调整背板：将白纸放在复写纸下面，然后固定在装置背板上，并用重垂线检查背板是否竖直．2．安装、调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查斜槽末端是否水平，也就是将小球放在斜槽末端直轨道上，小球若能静止在直轨道上的任意位置，则表明斜槽末端已调水平，如图。

3．描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚下，并从斜槽末端飞出开始做平抛运动，小球落到倾斜的挡板上，挤压复写纸，会在白纸上留下印迹．取下白纸用平滑的曲线把这些印迹连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹。

4．确定坐标原点及坐标轴：选定斜槽末端处小球球心在白纸上的投影的点为坐标原点O ，从坐标原点O 画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴。

五、数据处理1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示，在x 轴上作出等距离的几个点A 1、A 2、A 3…，把线段OA 1的长度记为l ，则OA 2＝2l ，OA 3＝3l ，由A 1、A 2、A 3…向下作垂线，与轨迹交点分别记为M 1、M 2、M 3…，若轨迹是一条抛物线，则各点的y 坐标和x坐标之间应该满足关系式y＝ax2(a是待定常量)，用刻度尺测量某点的x、y两个坐标值代入y＝ax2求出a，再测量其他几个点的x、y坐标值，代入y＝ax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线。

高考物理创新实验特训提升专题05 探究平抛运动的特点1．用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹，一种设计原理如图甲所示。

物体A以某一初速度从O点水平抛出，它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，在它运动的平面内安放着超声-红外接收装置B，B盒装有1B、2B两个超声-红外接收器，并与计算机相连，1B、2B各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体A的距离。

（1）为使运动轨迹更接近抛物线，物体A应选用下列哪种小球更合理（______）A．小木球B．小钢球C．小皮球（2）如图乙所示，某实验小组让物体A在图示位置同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，以抛出点O为坐标原点建立坐标系，若还测出了O点到B1、B2的距离，重力加速度未知，则由题中条件可以求出__________。

A．物体A的初速度B．物体A的位置坐标C．物体A的运动时间D．物体A此时的速度方向2．为了探究“平抛运动”的规律，小明设计实验如下图所示，其中M是电风扇，它能够带动小球A以一定初速度进入滑道。

当小球抵达第二个光电门时，传感器接收到小球信号并传输至与平抛轨道等高的质量更大的B小球装置处，将B小球由静止释放。

试回答下列小题：（1）下列实验器材是本实验必须要的是___________。

A．带重锤的线B．刻度尺C．秒表D．天平 E.砝码（2）当测得光电门的间距为10cm，小球从光电门1到光电门2的时间为0.05s，则小球做平抛运动的初速度为___________。

（3）本实验的目的是为了___________。

A．验证平抛运动的初速度不影响竖直方向上速度的改变B．验证平抛运动的初速度越大，物体移动的位移越大C．验证平抛运动不受物体质量的影响D．验证重力越大的物体，在做平抛运动时受空气阻力的影响更小（4）在测量小球的直径时，下列测量方法误差较小的是___________。

A．B．3．为了探究做平抛运动的物体在竖直方向的运动规律，某同学设计了下面一个实验。

实验：探究平抛运动的特点1．在“探究平抛运动的特点”实验中：(1)采用如图甲所示装置的进行实验，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，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)甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速度释放，小球从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在如图乙中1、2、3的位置，且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x1、x2、x3.忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是________．A．x2－x1＝x3－x2B．x2－x1<x3－x2C．x2－x1>x3－x2D．无法判断(3)乙同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹．部分运动轨迹如图丙所示．图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为________，小球抛出时的水平速度为________．(4)某同学利用图丁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0.05s 发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图戊所示(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5cm.该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出．则小球运动到图中位置A 时，其速度的水平分量大小为________m/s ；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为________m/s 2.戊答案(1)B (2)C (3)2L g 3gL 2(4)1.09.7解析(1)斜槽末端的切线必须水平，是为了确保初速度水平，以满足平抛运动的条件，故选B.(2)因为平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，下落的速度越来越大，则下落相等位移的时间越来越短；在水平方向上的分运动是匀速直线运动，所以x 2－x 1>x 3－x 2.故C 正确，A 、B 、D 错误．(3)因两段对应的水平距离相等，故两段运动的时间相等，而竖直位移分别为3L 和5L ，故在竖直方向由Δh ＝gt 2，可得t ＝2L g ，水平速度v ＝3L t ＝3gL 2.所以小球从P 1运动到P 2所用的时间为2L g ，小球抛出时的水平速度为3gL 2.(4)小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知Δx ＝5cm ＝0.05m ，则水平分速度v x ＝Δx Δt＝1.0m/s.小球在竖直方向做匀加速直线运动，由Δy ＝gt 2，可知，重力加速度g ＝0.134m ＋0.110m －(0.086m ＋0.061m )(2×0.05s )2＝9.7m/s 2.2．用如图甲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，在如图乙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，且让钢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)在图乙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，钢球在斜槽上释放的位置与其他几次相比偏______(选填“高”或“低”)．(3)根据图乙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)答案(1)BC(2)低(3)1解析(1)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，这样是为了钢球到达Q点时能获得同样的平抛运动的水平初速度，斜面是否光滑对结果没有什么影响，故A错误；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，且让钢球出射方向与硬板平行，故B正确；为了保证在硬板上准确画出钢球做平抛运动的轨迹，还必须调节硬板，保证硬板在竖直平面内，故C正确；建立直角坐标系时，要取钢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点上边一个钢球半径的长度作为平抛运动的起点，故D错误．(2)在题图乙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，钢球在斜槽上释放的位置与其他几次相比偏低，导致其做平抛运动的初速度偏小．(3)由运动学规律，可得h＝0.20m＝1gt2，x＝0.20m＝v0t，2联立上式解得v0＝1m/s.3．用如图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 ．斜槽轨道末端水平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“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“不需要”)y 轴与重垂线平行．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y 1和y 2，则y 1y 2________13(选填“大于”“等于”或“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答案(1)BD (2)球心需要大于x g y 2－y 1(3)AB 解析(1)斜槽不需要光滑，保持钢球在末端速度相同即可，A 不符合题意；只有斜槽末端水平，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，B 符合题意；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，C 不符合题意；每次在相同的位置释放钢球是为了保持钢球每次都有相同的初速度，是充要条件，D 符合题意．(2)钢球球心对应原点；研究竖直方向运动规律时y 轴与重垂线方向平行；平抛运动在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1∶3∶5∶7…，由于A 点的竖直方向速度大于0，则y 1y 2>13.由Δs ＝aT 2，可知在竖直方向上：y 2－y 1＝gt 2①水平方向上：t ＝x v 初②联立①②：v 初＝x g y 2－y 1.(3)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，A 符合题意；频闪照相后再将点连接可以得到平抛轨迹，B符合题意；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，C不符合题意．4．某学习小组用实验探究“平抛运动规律”．(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，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．改变小锤击打的力度，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．用两个相同的弧形轨道M、N分别发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，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，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是____________________；保持AC ＝BD，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，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2.5cm，分析可知，位置1________(填“是”或“不是”)平抛运动的起点；该小球平抛运动的初速度大小为________m/s.(g取10m/s2)答案(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(2)P、Q二球相碰平抛运动在水平方向上是匀速运动(3)不是1解析(1)在击打金属片时，A小球做平抛运动，B小球同时做自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动．(2)P、Q二球相碰．让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时，则说明平抛运动在水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动在水平方向总是匀速直线运动．(3)平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动的合运动，如果是平抛运动的起点，根据初速度为零的匀变速运动的特点，在竖直方向上，相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7，而题图丙中是1∶2∶3，所以1不是平抛运动的起点．设每个小方格的边长为l，闪光时间间隔为t，在竖直方向上l＝gt2，可得t＝lg，水平方向2l＝v0t，得v0＝2llg＝2gl＝1m/s.5．如图甲所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改进，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球都由斜槽某位置静止开始释放．实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图乙所示的部分小球位置示意图，取g＝10m/s2.(1)根据部分小球位置示意图，关于实验装置和操作步骤，下列说法正确的是________．A．两斜槽末端切线水平B．两斜槽必须光滑C．两小球必须同时释放D．两小球是从两斜槽相同位置静止释放的(2)根据部分小球位置示意图，可知闪光频率为________Hz，A球抛出点坐标为________，B球抛出点坐标为________．(3)若两球在实验中于图中C位置发生碰撞，则可知两小球释放的时间差约为________s.答案(1)AD(2)10(0,0)(1.10m,0.35m)(3)0.1解析(1)两斜槽末端切线水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；两斜槽不一定必须光滑，选项B错误；由平抛运动的竖直分运动特点可知，两小球不可能同时释放，选项C 错误；两小球在相同时间内的水平位移都是3l，则做平抛运动的初速度是相同的，则两球是从两斜槽相同位置静止释放的，选项D正确．(2)根据白色小球位置示意图得T＝Δyg＝2×0.0510s＝0.1s，可知闪光频率为f＝1T10Hz.对白球，因竖直方向相邻相等时间的位移之比为1∶3∶5，可知O点是A球的抛出点，即A球抛出点坐标为(0,0)．对B球，三个黑点位置竖直方向位移之比为3∶5，可知抛出点与题图乙中最上面的黑点位置的竖直距离为l，水平距离为3l，则B球抛出点坐标为(1.10 m,0.35m)．(3)若两球在实验中于图中C位置发生碰撞，则白球下落的时间为4T，黑球下落的时间为3T，可知两小球释放的时间差为Δt＝T＝0.1s.。