频闪照相法及其应用

实验五探究平抛运动的特点一、实验目的1．通过实验，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动特点。

2．掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法。

3．能设计不同的实验方案，通过数据分析描绘平抛运动的轨迹，并会计算物体的初速度。

二、实验思路1．思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2．平抛运动的分解方法：由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，可尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

方案一利用频闪照相法探究平抛运动的特点1．实验步骤：图1数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离，就可判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。

2．理论分析：(1)在竖直方向上，两球运动经过相等的时间，下落相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是自由落体运动。

(2)在水平方向上，平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同，即水平方向上的运动是匀速直线运动。

方案二利用描迹法探究平抛运动的特点1．探究平抛运动竖直分运动的特点(1)实验按图示2装置进行实验，小钢球A、B位于相同高度处，用小锤击打弹性金属片，金属片C受到小锤的击打，向前推动A，小钢球A具有水平初速度，做平抛运动，同时松开小钢球B，自由下落，做自由落体运动。

图2(2)分析：仔细观察可知，不管两个小钢球距地面的高度为多大，或小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，小钢球A水平抛出的初速度越大)，两小钢球每次都同时落地，说明两小钢球在空中运动的时间相等，即做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

(3)结论：做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。

2．探究平抛运动水平分运动的特点(1)实验装置如图3所示。

斜槽M末端水平。

测量速度的18种方法新课程改革的推进和高考改革的不断深入，高考命题更加注重新课程理念的领航作用，“考试容要实现与高中新课程容的衔接，进一步贴近时代、贴近社会、贴近考生实际，注重对考生运用所学知识分析问题、解决问题能力的考查。

”这是适应新课程改革的新考试观的核心容，这更是新高考的命题方向。

从近年高考命题来看，试题越来越体现这一新考试观的核心容。

而这一类问题的选材灵活，立意独特新颖，要求考生能从物理情境中研究对象和物理过程，建立物理模型，利用相应的规律来解决实际问题。

速度是描述物体运动快慢的物理量，在日常生活、社会实践和科学实验中，需要对某些物体的速度进行测量，如交通车辆的速度，子弹的速度，流体的流速，声、光的传播速度等等，那么速度测量方法有几种方法呢？笔者对此作了归纳总结如下，以培养学生创造性思维和发散性思维能力。

1.利用计时器测速度利用电磁打点计时器（电火花计时器）在与运动物体相连的纸带上打点（孔）以记录运动物体在不同时刻的位置，用刻度尺测出纸带某点与相邻点（计数点）间的距离，利用计算得出匀变速直线运动物体的速度。

例1（09·理基卷-18）“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图1所示的纸带。

图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0．02s解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A错.根据相等的时间间隔通过的位移有,可知(S6一S1)等于(S2一S1)的5倍,B错.根据B点为A与C的中间时刻点有,C对.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1s,D错.点评：利用方法测定匀变速直线运动物体的速度在力学实验中经常用到，提醒考生要掌握此方法。

高中物理中常用的测量速度方法瞬时速度可以用等效的方法近似测量。

通常我们研究的是一个作变速直线运动的物体，在其运动过程中选定一小段，用其平均速度近似地来代替瞬时速度。

这个平均速度，虽然只能粗略地反映运动质点在这段时间内的平均快慢程度，但如果我们把时间取得越短，物体速度的变化就越小,依据瞬时速度的表述，当该段时间趋向0时，这个平均速度的极限值就等于该时刻的瞬时速度。

一、打点计时器思想方法:用某段时间内的平均速度来粗略的代替这段时间内的某点的瞬时速度.所取的时间间隔越接近,该点计算出的瞬时速度就越精确。

例1.在用打点计时器测定手拉动纸带的瞬时速度实验中，得到如图所示的纸带，图中A，B，C，D，E为测量点，相邻测量点之间还有4个点未画出，打点计时器交流电频率是50赫兹，求：V B=，V C=，V D=三点的瞬时速度．二、光电门当物体通过光电门时光被挡住，计时器开始计时，当物体离开时停止计时，这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动的速度；若计时装置具备运算功能，使用随机配置的挡光片（宽度一定），可以直接测量物体的瞬时速度。

例2.为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1=0.30s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t=3.0s．则（1）滑块上的遮光板通过第一个光电门时，速度大小为m/s；（2m/s；（3（4三、频闪照相用多次曝光把运动物体每隔一定时间间隔所在的位置记录在同一底片上的摄影技术叫频闪照相。

例3.有一高度为1.70米的田径运动员正在进行100米短跑比赛，在终点处，有一站在跑道终点旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲刺运动．摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是1/60秒．得到照片后测得照片中人的高度为1.7×10-2米，胸前号码布上模糊部分的宽度是2×10-3米，由以上数据可以知道运动员冲刺时1/60秒内的位移是0.2m；冲刺时的速度大小是12m/s．四、超声波超声波每隔相等时间，发出一超声，每隔一段时间接收到物体反射回的该超声。

第3节实验：探究平抛运动的特点[学习目标]1.知道抛体运动、平抛运动的概念。

会用运动分解的方法研究平抛运动。

2.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，并描绘出平抛运动的轨迹。

3.通过探究平抛运动的特点的实验，获取探究中处理数据的方法。

一、抛体运动和平抛运动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下，物体只受重力作用的运动。

2.平抛运动：初速度沿水平方向的抛体运动。

3.平抛运动的特点(1)初速度沿水平方向。

(2)只受重力作用。

二、实验思路1.基本思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2.平抛运动的分解方法由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，可尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

三、进行实验方案一频闪照相法1.对频闪照片的分析(1)如图甲所示是一个小球做平抛运动时的频闪照片。

选第一个小球球心为原点建立坐标系，可每3个小球(不计初始位置的球)取1个球测量相对应的横坐标和纵坐标，如图乙所示。

(2)根据频闪照相的特点可知，若频闪周期为T，则每相邻两球的时间间隔相等，都是T，即图中OA、AB、BC对应的时间间隔就是3T。

(3)将所测的数据填入表格，分析小球水平方向分运动和竖直方向分运动的特点。

O A B C横坐标0x1x2x3纵坐标0y1y2y32.数据处理(1)水平方向：数据满足x1－0＝x2－x1＝x3－x2＝…，则说明小球在水平方向做匀速直线运动。

(2)竖直方向：根据坐标计算每一段时间间隔内的位移，然后计算出相邻相等时间内的位移差，如果满足Δy＝9gT2，则说明小球在竖直方向上的加速度为g。

如果O点是平抛运动轨迹的初始点，则竖直方向初速度为0，小球在竖直方向做自由落体运动。

方案二分步研究水平和竖直两个方向的运动规律步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点(1)在如图甲所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。

频闪仪的相关操作介绍什么是频闪仪频闪仪（strobe light）是一种用于制造频闪光的设备，其光源可以是氙气或钨丝，并且能够控制闪烁频率和强度。

频闪仪具有广泛的应用领域，如照相、影视、车辆救援、舞台表演等。

频闪仪的结构频闪仪由多个部分组成：光源、电源、透镜、控制器等。

光源可以是氙气闪光灯或钨丝闪光灯。

电源为频闪仪提供电力，透镜将光线集中到一个点，控制器可以控制闪烁频率和强度。

频闪仪的使用1. 调整闪烁频率和强度1.1 调整闪烁频率控制器可以调整闪烁频率，通常以赫兹（Hz）为单位表示。

频率越高，闪烁越快。

操作时，首先打开频闪仪的电源，然后调整闪烁频率到所需的频率：如400Hz, 500Hz等。

1.2 调整闪烁强度控制器可以调整闪烁强度，通常以百分比表示。

操作时，将频闪仪的控制器调整到所需的强度，如30%、50%等。

2. 改变闪烁模式频闪仪可以通过控制器改变闪烁模式。

一般有单一模式和多种模式供选择。

操作时，打开频闪仪电源，并通过控制器选择所需的模式，比如常开、常闭、自动、音控等模式。

3. 聚焦光束频闪仪一般配备透镜，可以通过旋转透镜来聚焦光束。

操作时，使用透镜旋转装置调节透镜，将光线透镜中心聚焦于特定位置，从而形成更清晰的光束。

使用频闪仪的注意事项•避免直接观察频闪仪光线，以免对视觉造成损伤。

•在使用频闪仪时，考虑到其强烈的光辐射，不要超时使用，以免对设备造成损坏。

•维护和保养频闪仪，定期检查附件等配件是否完好、是否存在磨损或裂缝等情况。

•使用时，需采取必要的安全防护措施。

•遵循频闪仪的使用说明，尽可能避免不必要的操作。

总结本篇介绍了频闪仪的相关操作介绍，主要包括了频闪仪的结构和使用、调整闪烁频率和强度、改变闪烁模式、聚焦光束等方面，以及使用频闪仪的注意事项。

通过对频闪仪的学习和了解，我们可以更加清晰地认识到该设备的功能和使用方法，并且可以更好地运用于影视、车辆救援、舞台表演等领域中。

第四节自由落体运动1．通过对物体下落快慢因素的探究，培养学生科学探究意识．2．知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．3．掌握自由落体运动加速度的大小、方向，理解影响重力加速度的因素．4．掌握自由落体运动的规律，并在解决有关实际问题的过程中，体会科学思维的重要性．知识点一影响物体下落快慢的因素1．亚里士多德认为，重的物体下落快，轻的物体下落慢，并断言物体下落快慢由它们的重量决定．2．伽利略推断出，重的物体不会比轻的物体下落得快．我们通过实验可以初步看出：物体下落快慢与物体的轻重无关．3．牛顿管内物体的下落运动：实验结果表明，牛顿管内有空气时，金属片和羽毛下落的快慢不同；被抽去部分空气时，它们下落的快慢比较接近，被抽去的空气越多，它们下落的快慢越接近；当把牛顿管中空气全部抽去后，它们下落的快慢就完全相同了．没有空气阻力时，轻重不同的物体只受重力作用，下落的快慢相同．1．(1)伽利略认为物体越重，下落得越快．()(2)亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关．()(3)牛顿管实验说明没有空气阻力时，铁块和羽毛下落快慢相同．()(4)石头下落比树叶快，是因为树叶受到空气阻力，而石头没有受到空气阻力．() [答案](1)×(2)×(3)√(4)×知识点二自由落体运动及规律1．自由落体运动定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．重力加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，方向总是竖直向下的，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫重力加速度．在地球不同的纬度，g的大小是不同的．通常的计算可以把g取作9.8 m/s2，粗略计算可以取作10 m/s2．3．自由落体运动的速度公式：v t＝gt．4．自由落体运动的位移公式：s＝12gt2．2．(1)自由落体运动是竖直向下的匀加速直线运动．()(2)自由落体加速度的方向都是竖直向下的．()(3)重力加速度在任何地点都是9.8 m/s2．()(4)在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为它们所受的________不同．[答案](1)√(2)√(3)×(4)空气阻力从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间．两位同学合作，用刻度尺可以测量人的反应时间：如图(1)所示，甲捏住尺的上端，乙在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触)，当看到甲放开手时，乙立即握住尺，若乙做握尺准备时，手指位置如图(2)所示，而握住尺的位置如图(3)所示．请探究：(1)要测乙同学的反应时间应测量出什么量？(2)应用哪个公式来计算，乙同学的反应时间约为多少？提示：(1)要测量反应时间内尺子下落的高度，h＝45.0 cm，也要知道g＝9.8 m/s2．(2)用h＝12gt2来算，得出t＝0.30 s．考点1影响物体下落快慢的因素1．两个截然相反的结论伽利略指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假定大石头的下落速度为8v，小石头的下落速度为4v．由这一观点出发，当我们把两块石头拴在一起时，对于下落快慢就有两种结论：结论一：下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖下而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8v而大于4v；结论二：两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，其下落的速度比任何一个物体都要快，速度应该大于8v．2．实验与探究如图所示是课题研究小组进行自由落体运动实验时，用频闪连续拍照的方法获得的两张照片A和B，任选其中的一张回答下列几个问题：A．质量相等的纸片和纸团B．体积相等的铅球和木球图A现象：从同一高度同时由静止释放的纸团和纸片，纸团下落得快，先落地．解释：质量相等的纸团和纸片，纸片受到的空气阻力较大，不能忽略，纸片的运动不是自由落体运动，而纸团受到的空气阻力较小，可以忽略，可以看成是自由落体运动．图B现象：质量不等的铅球和木球，同时从同一高度由静止释放，它们同时落地．解释：铅球和木球受到的空气阻力都可以忽略，它们的运动都可以看成是自由落体运动，所以同时落地．结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关．伽利略的观点正确．【典例1】甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球(一个为实心球，一个为空心球)，结果甲同学看到两球不是同时落地的．他分析了两球未能同时落地的原因，你认为他的下列分析正确的是()A．两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小B．两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大C．两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远大于阻力D．两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力比，差别较小思路点拨：空气阻力与重力大小关系影响下落快慢，重的下落快．C[两球形状完全相同，在下落过程中所受空气阻力近似相同，下落快慢不同的原因是重力不同，故C正确．]物体下落的规律(1)两物体在真空中或阻力可以忽略的空气中下落时，它们下落得同样快．(2)两物体在阻力不能忽略的空气中下落时，空气阻力比其重力更小的物体下落得快．[跟进训练]1．16世纪末，意大利比萨大学的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法，使亚里士多德统治人们2 000多年的理论陷入困难，伽利略的猜想是() A．重的物体下落得快B．轻的物体下落得快C．轻、重两物体下落得一样快D．以上都不是C[伽利略认为物体在下落运动过程中运动情况与物体的质量无关，故C 正确．]考点2自由落体运动的规律1．基本规律(1)速度公式：v t＝gt．(2)位移公式：s＝12gt2．2．关于自由落体运动的几个比例关系式及推论(1)第1 s末，第2 s末，第3 s末，…，第n s末速度之比为1∶2∶3∶…∶n；(2)前1 s内，前2 s内，前3 s内，…，前n s内的位移之比为1∶4∶9∶…∶n2；(3)连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n－1)；(4)连续相等位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)；(5)连续相等时间内的位移之差是一个常数Δs＝gT2(T为时间间隔)．推论：v＝v t2＝gt2，Δs＝gT2．(6)速度—位移关系式：v 2t＝2gs．角度1自由落体加速度【典例2】(多选)关于重力加速度的下列说法正确的是()A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2 B．在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点同一高度，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D ．在地球上的同一地方，离地面高度越大，重力加速度g 越小BCD [重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同．在地球表面，不同的地方，g 的大小略有不同，但都在9.8 m/s 2左右，A 错误，B 正确；在地球表面同一地点同一高度，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐减小，C 、D 正确．]对自由落体加速度的理解(1)产生原因：地球上的物体受到地球的吸引力．(2)大小：与在地球上的纬度以及距地面的高度有关． 与纬度的关系在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别很小 与高度的关系 在地面上的同一地点，重力加速度随高度的增加而减小．但在一定的高度内，可认为重力加速度的大小不变(3)方向：竖直向下．由于地球是一个球体，因此各处的重力加速度的方向是不同的．角度2 自由落体运动规律的应用【典例3】 从离地面80 m 的空中自由下落一个小球，g 取10 m/s 2，求：(1)经过多长时间小球落地；(2)自开始下落时计时，在第1 s 内和最后1 s 内的位移．思路点拨：①小球自由下落的总高度为80 m ．②小球在最后1 s 内的位移为总位移与前(t －1)s 内的位移之差．[解析] (1)由s ＝12gt 2得，下落总时间为 t ＝2sg ＝2×8010s ＝4 s ．(2)小球第1 s 内的位移为s 1＝12gt 21＝12×10×12 m ＝5 m 小球前3 s 内的位移为s 3＝12gt 23＝12×10×32 m ＝45 m 小球从第3 s 末到第4 s 末的位移，即最后1 s 内的位移为s 4＝s －s 3＝80 m －45 m ＝35 m ．[答案] (1)4 s (2)5 m 35 m应用自由落体运动规律解题的思路和方法(1)首先将题目中的日常生活信息进行加工处理，选择有用的已知信息，排除干扰因素．(2)在分析信息的基础之上进行科学的模型抽象，建立物理模型，将实际问题转化为理想的物理过程．(3)根据已知条件和自由落体运动模型遵循的物理规律，选择准确的物理公式列方程，代入数值求解．在上题中，试求下落时间为总时间一半时的位移．[解析] 小球下落时间的一半为t ′＝t 2＝2 s 这段时间内的位移为s ′＝12gt ′2＝12×10×22m ＝20 m ． [答案] 20 m[跟进训练]2．(角度1)下列说法正确的是( )A．重的物体的g值大B．g值在地面任何地方一样大C．g值在赤道处大于南北两极处D．同一地点的不同质量的物体g值一样大D[自由落体运动的加速度g是由重力产生的，重力加速度与物体的质量无关，故A错误；地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响，纬度越高重力加速度越大，赤道处小于南北两极处的重力加速度，故B、C错误；同一地点轻重物体的g值一样大，D正确．]3．(角度2)一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2 kg 的小球从一定的高度自由下落，测得其在第5 s内的位移是18 m，则() A．小球在2 s末的速度是20 m/sB．小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC．小球在第2 s内的位移是20 mD．小球在5 s内的位移是50 m[答案] D考点3重力加速度的测定1．利用打点计时器测重力加速度(1)按图示连接好线路，并用手托重物将纸带拉到最上端．(2)安装打点计时器时要使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力．(3)应选用质量和密度较大的重物．增大重力可使阻力的影响相对减小；增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．(4)先接通电路再放开纸带，打完一条纸带后立刻断开电源．(5)对纸带上计数点间的距离h进行测量，利用h n－h n－1＝gT2求出重力加速度．2．频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置．(2)根据匀变速运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T 2．也可以根据v t 2＝v ＝s t ，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t 求出重力加速度g ．3．滴水法(1)让水滴一滴一滴地落到正下方的盘子里，调节阀门，直到清晰听到每一滴水滴撞击盘子的声音．(2)记录下N 滴水滴下落的总时间为T ，则一滴水滴下落时间t ＝T N ．(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离h ，利用h ＝12gt 2计算出重力加速度的值．【典例4】 如图是小球做自由落体运动时的频闪照片示意图，照片中相邻小球的像时间间隔相同，已知闪光频率为每秒钟闪20次，图中标出了各像点到开始下落处的距离，根据这张照片，试求：(1)小球在1、2、3、4各点的速度；(2)作出小球下落的v -t 图像，并求出加速度；(3)试根据题目所给数据验证s ∝t 2．思路点拨：用自由落体运动的规律可求出各点的速度，v -t 图像的斜率表示加速度；只要s t 2不变化即得到证明． [解析] 由题意知相邻闪光时刻的时间间隔T ＝120s ＝0.05 s ． (1)用短时间内的平均速度代替中间时刻的瞬时速度，可得v 1＝Δh 22T ＝4.8×10－22×0.05m/s ＝0.48 m/s v 2＝Δh 3－Δh 12T ＝(10.8－1.2)×10－22×0.05m/s ＝0.96 m/s 同理v 3＝1.44 m/s ，v 4＝1.92 m/s ．(2)v -t 图像如图所示，由v -t 图像斜率含义，可求得自由下落的加速度a ＝Δv Δt＝9.6 m/s 2．(3)由题意可设小球到1、2、3、4、5各点下落时间分别为t 1＝T ，t 2＝2T ，t 3＝3T ，t 4＝4T ，t 5＝5T ，又1、2、3、4、5各点到0点的距离分别为s 1，s 2，…，s 5，代入数据可得s 1t 21＝s 2t 22＝…＝s 5t 25，即s ∝t 2． [答案] (1)0.48 m/s 0.96 m/s 1.44 m/s 1.92 m/s (2)v -t 图像见解析 9.6 m/s 2 (3)见解析测量重力加速度问题的两点提醒(1)用打点计时器测出的重力加速度可能比实际值偏小，因为重物在带动纸带通过计时器下落时要受阻力作用．(2)频闪照相法测重力加速度实验中，照片上的距离不是实际距离，应将其还原成小球下落的实际距离(或照相时在物体旁放一标尺)．[跟进训练]4．(2022·黄冈高一期中)如图甲所示是小格同学测定当地重力加速度的装置图，他进行了如下操作：他先安装好电磁打点计时器，打点计时器两个接线头与6 V、50 Hz交流电源相连，将纸带固定上重锤，并穿过打点计时器的限位孔，用夹子夹住纸带上端待重锤稳定于图示位置，松开夹子后迅速接通电源打点，之后将打好点的纸带取下准备处理数据．甲A B C D乙(1)上述操作中不当之处有________(填正确答案标号)．A．打点计时器接在低压电源上了B．打点计时器安装位置过高，使重锤初始位置离打点计时器太远C．先放纸带后接通电源(2)小格同学按照正确的操作得到了一条较为理想的纸带，选择某一点为0，依次每隔四个打印点取一个计数点编号为1、2、3、4、5…，由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示．请在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号)．(3)依据小格打出的纸带求得当地重力加速度大小为________m/s2．(结果保留三位有效数字)[解析](1)电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故A正确；释放纸带时，使重锤初始位置靠近打点计时器，故B错误；先接通电源，后释放纸带，故C 错误．(2)相邻相等时间内的位移之差Δx＝16.48 cm－6.74 cm＝9.74 cm，则4、5点间的距离x45＝x12＋3Δx＝16.48 m＋9.74×3 cm＝45.70 cm，故D正确．(3)根据Δx＝aT2得，a＝ΔxT2＝9.74 m/s2．[答案](1)BC(2)D(3)9.741．(多选)小红同学在探究自由落体运动规律时，从生活情景中选出下列四种运动情况进行探究，你认为哪一个选项中的物体所做的运动符合自由落体运动规律()在月球上的同一高度同时释放的羽毛和铁锤(月球上为真空)跳伞运动员从高空下落A B跳水运动员入水过程从山涧落下的瀑布C DAD[月球上为真空，羽毛和铁锤下落过程中只受重力作用，v0＝0，故它们的运动符合自由落体运动，A正确；B、C两项中运动员在运动过程中所受空气阻力和水的阻力都不能忽略，故其运动不符合自由落体运动规律，B、C错误；D项中瀑布从山涧下落时空气阻力可以忽略，v0近似为零，故可看作自由落体运动，D正确．]2．下列v-t图像，能反映自由落体运动的是()D[由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以速度v＝gt，D项正确．]3．(多选)甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是()A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲与乙同时着地D．甲与乙的加速度一样大[答案]CD4．(新情境题，以“月球上宇航员的闪光照片”为背景，考查g的测定)登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照，所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为________m/s2(保留两位有效数字)．[解析]由O到F，每两个相邻小球间的距离依次记为s1、s2、s3、s4、s5、s6，根据逐差法有，小球的加速度为a ＝(s 6＋s 5＋s 4)－(s 3＋s 2＋s 1)9T 2其中T ＝0.05 s ，s 6＋s 5＋s 4＝7.20 cm －1.80 cm ＝5．40 cms 1＋s 2＋s 3＝1.80 cm代入数据得a ＝1.6 m/s 2．[答案] 1.6回归本节知识，自我完成以下问题：1．自由落体运动的条件是什么？提示：①只受重力；②从静止开始下落．2．在地球上的不同位置，g 一定不同吗？提示：不一定．3．自由落体运动的基本规律和速度—位移关系式分别是什么？提示：v t ＝gt ，s ＝12gt 2，v 2t ＝2gs亚里士多德的落体理论古代的落体研究的代表人物是亚里士多德(Aristotle ，公元前384—公元前322)．亚里士多德的研究一开始就是动力学的．这些动力学研究的根据是从经验中归纳出的直觉，并结合了教学的推导．亚里士多德得到了两个定律，即强迫运动定律和落体运动定律．亚里士多德认为影响物体下落运动快慢的因素有两个：(1)运动所通过的媒质不同(如通过水或土或空气)；(2)运动物体自身轻或重的程度不同．为此，亚里士多德得到的落体运动定律是：“如果运动的其他条件相同的话，物体下落的时间与它们自身的重量成反比，如一物体的重量是另一物体的两倍，则在同一媒质中重物下落只用轻物下落一半的时间．”遗憾的是，亚里士多德的两条定律都是错的．为了建立新的力学理论体系，必须要破除亚里士多德的力学理论和他的权威，而亚里士多德运动学是其理论体系的一个最关键的部分．应该看到，亚里士多德的理论体系是有合理的地方，它注意到直接经验的作用，直接经验为理论解释提供了一定基础，而它在经典哲学中的地位也是非常牢固的．所以，破除亚里士多德的落体运动理论除了具有解放思想的意义之外，对建立新的运动理论也具有重要意义．(1)亚里士多德关于物体下落快慢的观点，核心内容是什么？提示：物体越重，下落越快．(2)伽利略关于物体下落快慢的观点是什么？提示：只受重力作用时，轻重物体下落一样快．。

第五章第三节 实验：探究平抛运动的特点——精剖细解学习讲义知识点：实验：探究平抛运动的特点【实验目的】探究平抛运动水平分运动的特点。

探究平抛运动竖直分运动的特点。

描出平抛物体的运动轨迹。

求出平抛物体的初速度。

【实验原理】平抛运动可以看作是两个分运动的合成：一是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体运动的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动。

利用铅笔确定做平抛运动的小球运动时若干不同位置，然后描出运动轨迹，测出曲线上任一点的坐标x 和y ，利用公式x=vt 和y=12gt 2就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度。

【实验仪器】木板及竖直固定支架、斜槽（附金属小球）、重锤、图钉、白纸、刻度尺、三角板、铅笔。

【实验装置图】【实验步骤】1．把斜槽放在桌面上，让其末端伸出桌面外，调节末端使其切线水平固定。

2．在带有支架的木板上，用图钉把白纸定好，并让竖放木板左上方靠近槽口，使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行。

（如图所示）3．把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上，描出点O ，过O 点利用重垂线描出竖直方向。

4．让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚下，在粗略确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并记下这一点，以后依次改变x 值，用同样的方法确定其他各点的位置。

5．把白纸从木板上取下来，用三角板过O 作与竖直方向垂直的x 轴，将一系列所描的点用平滑的曲线连接起来，这就是小球平抛运动的轨迹。

【实验数据的处理】 【实验误差】1．安装斜槽时，其末端切线不水平。

2．小球每次滚下的初位置不尽相同。

3．建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点。

4．空气阻力使小球不是真正的平抛运动。

5.描点不准确。

【注意事项】1．实验中必须保持通过斜槽末端的切线水平，木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。

2．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止滚下，即在斜槽上固定一个挡板，每次都从挡板位置释放小球。

科学测量：做直线运动物体的瞬时速度一、实验目的1．学习使用打点计时器。

2．测量小车的瞬时速度。

3．判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。

4．能利用实验数据作出v­t图像并会求加速度。

二、实验原理1．运动时间和位移的记录(1)应用打点计时器记录运动的时间和位移①纸带记录的信息打点计时器打出的点迹记录了物体运动的时间和位移信息。

②两种打点计时器的比较电火花打点计时器电磁打点计时器结构图示工作220 V交流电4～6 V交流电电压打点周期性产生电火花振针周期性上下振动方式打点0.02 s0.02 s周期打点电火花激发碳粉打点振针挤压纸带打点原理阻力阻力较小阻力较大大小记录位移、时间信息①频闪灯每隔相等的时间曝光一次，当物体运动时利用照相机可以拍下物体每隔相等的时间到达的位置。

频闪照相法与打点计时器使用的效果一样，都是既记录了物体的位移又记录了运动的时间，只不过打点计时器用点表示了物体的位置，频闪照相法得到的是物体像的位置。

②频闪照相法与打点计时器法的比较频闪照相法与打点计时器法相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率；频闪照片上相同的时间间隔的影像则与打点计时器在纸带上打出的点相当。

频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。

通过对照片的研究，就可以分析物体运动的速度变化规律。

2．瞬时速度的计算小车下滑过程中打点计时器打出的纸带如图所示，在纸带上，选取便于测量的某点作为计时的起点，记为0，依次向后每5个点选取一个计数点，分别记为1,2,3，…，用刻度尺量出相邻计数点间的长度，分别记为s 1，s 2，s 3，…。

(1)若打点计时器的工作周期为0.02 s ，那么相邻计数点间隔的时间T ＝5×0.02 s＝0.1 s 。

(2)在间隔时间很短的情况下，平均速度可近似视为瞬时速度。

各计数点对应的瞬时速度可近似用平均速度来代替，即v 1＝s 1＋s 22T ，v 2＝s 2＋s 32T ，…，v n ＝s n ＋s n ＋12T。

实验专题十四研究平抛运动1.实验目的(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹．(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．2.实验原理(1)利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹．(2)建立坐标系，如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y＝ax2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，据x＝v0t、y＝12gt2得初速度v0＝x·g2y.3.实验器材斜槽轨道、小钢球、木板、坐标纸、图钉、重锤、直尺、三角板、铅笔等．4.实验步骤(1)安装斜槽轨道，使其末端保持水平；(2)固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；(3)以斜槽末端为坐标原点沿重垂线画出y轴；(4)将小球从斜槽上的适当高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置；(5)重复步骤(4)，在坐标纸上记录多个位置；(6)在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹.5.注意事项(1)保证斜槽末端的切线水平，木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触；(2)小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下；(3)小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的重心在木板上的水平投影点；(4)小球在斜槽上开始滚下的位置高度要适当，以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角．6.误差分析(1)斜槽末端没有调水平，小球离开斜槽后不做平抛运动．(2)确定小球运动的位置时不准确．(3)量取轨迹上各点坐标时不准确．7.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)图象法：建立y­x2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应的y值和x2的值，在y­x2坐标系中描点，连接各描点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值．(2)公式法：①以抛出点O为坐标原点，重垂线方向为y轴，水平方向为x轴，建立平面直角坐标系．②如图所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…，把线段OA1的长度记为L，那么OA2＝2L，OA3＝3L…，由A1、A2、A3…向下作垂线，与轨迹的交点记为M1、M2、M3….③设轨迹就是一条抛物线，则M1、M2、M3…各点的y坐标与x坐标应该具有的形式为y ＝ax2，a是常量．④用刻度尺测量某点的x、y两个坐标，代入y＝ax2中，求出常量a.⑤测量其他几个点的x、y坐标，代入上式，看是否满足，如果在误差允许范围内满足，就说明该曲线为抛物线．【典例1】某同学采用如图所示的装置探究平抛运动的规律：用小锤击打弹性金属片C，使A 球沿水平方向飞出，B球被松开做自由落体运动，可观察的现象是________；为进一步探究，可以改变________，多次实验，可观察到同样的现象，这说明________________________．【针对训练1】如图所示，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．让小球多次从斜槽上________________滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．B．按图安装好器材，注意________________，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，以过O点的竖直线为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________．【典例2】如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．(g＝10 m/s2)(1)图乙是正确实验后的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s.(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸，方格边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s；B点的竖直分速度为________m/s.【针对训练2】某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示，图乙中水平方向与竖直方向每小格的边长均代表0.10 m，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g取9.8 m/s2)(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1－y2|＝________ m，|y1－y3|＝________ m，|x1－x2|＝________m．(保留两位小数)(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为________ s，小球抛出后的水平速度为________ m/s.(均可用根号表示)附：研究平抛运动其他方法1．喷水法如图所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且加上一个很细的喷嘴．水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹．将它描在背后的纸上，进行分析处理．2．频闪照相法频闪照相是指每隔一定时间对同一物体进行一次照相，并将其位置呈现在同一张底片上的技术．它可以精确描述物体的运动情况，如图所示．(1)通过对同一时刻两小球位置的对比可知，在任一个相同时间下落的位移是相等的，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．(2)测量相邻像间的水平距离，结果发现任意两个相邻的像间水平距离相等，说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动．【典例3】某同学设计了一个研究平抛运动的实验，实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中P0P0′、P1P1′…)，槽间距离均为d.把覆盖了复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示．(1)实验前应对实验装置反复调节，直到________，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了________．(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了________．(3)在图中绘出小球做平抛运动的轨迹．【思路点拨】实验中应当使得滚下的小球做平抛运动，就要求斜槽末端水平，且研究同一个平抛的运动规律，要求小球到达斜面底端速度大小一样，平抛运动水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，通过平滑曲线连接即可得到平抛运动的轨迹．【针对训练3】(2018·蚌埠二模)某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片．如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4，已知光源的闪光频率均为31 Hz，光源到玻璃的距离L＝1.2 m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果均保留2位小数)(1)重力加速度的大小为________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为________m/s.(2)小球平抛时的初速度大小为________m/s.【典例4】(多选)如图所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一水平位置．调C、D高度，使AC＝BD，将小铁球P、Q、R分别吸在电磁铁C、D、E上，然后同时切断C、D 电源，P、Q从弧形轨道滚下，当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源，小球R开始下落，改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置，再进行若干次调整，经过多次实验发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞．下列说法和做法正确的是()A．实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动B．实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动的水平方向的分运动是匀速直线运动C．若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向右移动一些D．若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向左移动一些【针对训练4】如图，粗糙的斜槽固定在水平桌面上，斜槽末端与水平桌面平滑连接．小球从斜槽上A点滚下，经桌面末端B点水平抛出，落在地面上的C点，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．若仅测出AB间的竖直高度，可求出小球经过B点时的速度B．若仅测出BC间的距离，可求出小球经过B点时的速度C．若仅测出BC间的水平距离，可求出小球做平抛运动的时间D．若仅测出BC间的竖直高度，可求出小球做平抛运动的时间【典例5】(多选)在探究平抛运动的规律时，可以选用图中所示的各种装置图，以下操作合理的是()A．选用装置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2时，要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置3时，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的每秒十几帧至几十帧的照片，获得平抛轨迹【针对训练5】在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：A．让小球多次从________位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；B．安装好器材，注意调节斜槽末端和平板竖直，记下抛出点O和过抛出点O的竖直线；C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0＝________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值；D．取下白纸，以抛出点O为坐标原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．上述实验步骤的合理顺序是________ (只排列序号即可)．【典例6】“研究平抛运动”实验中，A实验小组选用如图1实验装置，他们让钢球从斜槽固定位置滚下从槽的末端飞出做平抛运动，用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置，得到钢球平抛运动的轨迹，并利用轨迹求出钢球平抛运动的初速度．(1)除图中所给的实验器材外，完成本实验还需要的测量工具是________________．(2)为保证钢球飞出后做平抛运动，斜槽末端必须水平．请简要说明，在实验操作中你是如何检测斜槽末端是否水平的．_____________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)如图2所示，在实验中记下钢球的平抛初位置O点，用悬挂的重锤确定竖直线．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹．如果平抛运动的轨迹是一条抛物线，那么轨迹上任意一点的y坐标与x坐标理论上应满足y＝ax2，若设初速度为v0，重力加速度为g，关系式中的a应等于()A．gv0B．g2v0C．gv20D．g2v20(4)B实验小组为了更方便研究平抛运动，他们在实验中用频闪光源代替钢球，频闪光源的频率为50 Hz，抛出后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的点迹(如图3)．将点迹拍照后用软件分析可得到各点的坐标．下图中M1、M2、M3是频闪光源平抛运动过程中在画布上留下的三个连续点迹，M1、M2、M3的坐标见表格，通过计算可得频闪光源平抛运动的初速度为________m/s，当地的重力加速度为________m/s2.(5)该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动，利用(4)中的实验装置完成实验并测量相关数据，通过计算机绘出如图4所示的v y­t图象，并拟合出表达式，图中v y为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度．他们通过分析图象和表达式可以得出的结论是________．A．斜槽末端可能不水平B．频闪光源与斜槽之间存在摩擦C．频闪光源在水平方向上做匀速直线运动D．频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动参考答案【典例1】【解析】实验可观察的现象是两球同时落地；为进一步探究，可以改变实验装置的离地高度和小锤击打力度，多次实验，可观察到同样的现象，这说明做平抛运动的A球在竖直方向上的分运动为自由落体运动．【答案】两球同时落地实验装置的离地高度和小锤击打力度做平抛运动的A球在竖直方向上的分运动为自由落体运动【针对训练1】【解析】本实验关键是，确保小球每次抛出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此安装器材时，注意调整斜槽末端水平，实验过程中让小球多次从斜槽上同一位置滚下．【答案】(1)同一位置无初速调整斜槽末端水平(2)BAC【典例2】【解析】(1)因为O点是抛出点，则h＝12gt2，则：t＝2hg＝2×0.210s＝0.2 s．则小球的初速度为v0＝xt＝0.320.2m/s＝1.6 m/s.(2)由图可知，AB、BC之间的时间间隔相等，根据Δy＝gT2得：T＝Δyg＝2Lg＝0.110s＝0.1 s，则小球的初速度为v0＝3LT＝0.150.1m/s＝1.5 m/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，为v By ＝8L 2T ＝0.40.2 m/s ＝2 m/s.【答案】 (1)1.6 (2)1.5 2【针对训练2】【解析】(1)由题图乙可知P 1到P 2两点在竖直方向的间隔为6格，P 1到P 3两点在竖直方向的间隔为16格，所以有|y 1－y 2|＝0.60 m ，|y 1－y 3|＝1.60 m ，P 1到P 2两点在水平方向的距离为6格，则有|x 1－x 2|＝0.60 m.(2)由水平方向的运动特点可知P 1到P 2与P 2到P 3的时间相等，竖直方向根据Δy ＝gt 2，解得t ＝27 s ，则有v 0＝x t ＝0.6027m/s ＝21210 m/s≈2.97 m/s. 【答案】(1)0.60 1.60 0.60 (2)27 21210(或2.97)【典例3】【解析】 (1)通过对实验装置的反复调节，达到：①斜轨末端水平，以保证小球离开轨道时做平抛运动，②A 板水平，保证B 板总处于同一高度，③插槽P 0P 0′垂直斜轨并在斜轨末端正下方，以保证B 板在P 0P 0′时小球的痕迹为抛出点．每次让小球从同一位置由静止释放，以保证小球每次以相同初速度做平抛运动．(2)记录纸上每两点间的水平距离相等．(3)如答案图所示．【答案】 (1)斜轨末端水平、A 板水平、插槽P 0P 0′垂直斜轨并在斜轨末端正下方 每次做初速度相同的平抛运动(2)使记录纸上每两点之间的水平距离相等(3)如图所示【针对训练3】【解析】(1)小球在竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内的位移之差为恒量Δy＝gT2＝gf2＝1.00 cm，代入数据解得，重力加速度g＝9.61 m/s2投影点经过M位置的竖直速度v M＝y2T＝yf2＝0.62 m/s.(2)经过时间t后小球运动的水平位移为x＝v0t，竖直位移为y＝12gt2，设小球在玻璃上的投影点竖直距离为Y，由相似三角形可知xy＝LY，解得Y＝gLt2v0.下一次曝光时刻，Y＋Δh＝gL(t＋1f)2v0.联立解得v0＝gL2fΔh＝9.3 m/s.【答案】(1)9.610.62(2)9.3【典例4】【解析】小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的下端射出，可以看到P、Q两球相碰．可知小球P在水平方向上的运动情况与Q球的运动情况相同，即小铁球P离开轨道做平抛运动的水平方向的分运动是匀速直线运动．当小球P运动到圆弧末端时，小球R 开始下落，多次实验发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞，说明小铁球P做平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动，A、B选项正确；若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了使三球同时相撞，必须增大R球到Q球的水平距离，因此可以适当将电磁铁E向右移动一些，C选项正确，D选项错误．【答案】ABC【针对训练4】【解析】斜槽粗糙，仅测出AB间的竖直高度，无法确定B点的速度，A选项错误；小球离开B点后做平抛运动，根据公式h＝12gt2只能计算出小球做平抛的运动时间，不能求出小球经过B点的速度，B选项错误，D选项正确；根据已知，仅测出BC间的水平距离，由于水平速度未知，故不能测出小球做平抛运动的时间，C选项错误．【答案】D【典例5】【解析】选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用耳朵听A、B两球是否同时落地，A选项错误；装置2中，A管内为外界大气压强，在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强．为了保证水流速度稳定，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．如果A管上出口在水面上则水面上为大气压强，随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小，B选项正确；选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次需要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，C选项错误；数码照相机拍摄时曝光时间是固定的，可以用来研究平抛运动，D选项正确．【答案】BD【针对训练5】【解析】A．让小球多次从同一位置由静止滚下，目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相等；C．平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，水平方向有x＝v0t，竖直方向有y＝12gt2，联立求出初速度v0＝xg2y，故实验步骤合理顺序是BADC．【答案】同一x g2y BADC【典例6】【解析】(1)实验中还需要刻度尺测量水平位移和竖直位移，还需要的测量工具是刻度尺．(2)检测斜槽末端是否水平，可以看小球能否静止在轨道的边缘．(3)小球做平抛运动，水平方向上x＝v0t竖直方向上，y＝12gt2联立解得a＝g2v20，D选项正确．(4)根据平抛运动规律可知，平抛运动的初速度v0＝xT相邻两点间的时间间隔T＝0.02 s联立解得v0＝0.5 m/s在竖直方向上，连续相等时间间隔内，位移之差为常量根据Δy＝gT2得，g＝9.75 m/s2.(5)由图可知，竖直分速度与时间成线性关系，可知频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动，由于0时刻的竖直分速度不为零，可知斜槽末端不水平，A、D选项正确．【答案】(1)刻度尺(2)看小球能否静止在轨道的边缘(3)D(4)0.59.75(5)AD。