3 实验：探究平抛运动的特点知识点题库

为了进一步研究平抛运动，某同学用如图1所示的装置进行实验．

（1）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是．

A . 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 B . 斜槽轨道必须光滑 C . 斜槽轨道末端必须水平 D . 本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
（2）图2是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 m/s（取重力加速度g=9.8m/s²）．

如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10cm，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，如果取g=10m/s² ，那么( )

A . 闪光的时间间隔是0.1s B . 小球运动的水平分速度为2.0m/s C . 小球经过b点速度的大小为2.5m/s D . 小球是从O点开始水平抛出的

（1）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，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上．
A ．调节斜槽使其末端保持水平

B ．每次释放小球的位置可以不同

C ．每次必须由静止释放小球

D ．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降

E ．小球运动时不应与木板上的白纸相接触

F ．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得Δs＝0.2 m．又量出它们之间的竖直距离分别为h₁＝0.1 m，h₂＝0.2 m，利用这些数据，可求得：(g＝10 m/s²)

①物体抛出时的初速度为m/s

②物体经过B时速度为m/s.

（1）在“研究平抛物体的运动规律”的实验中，在安装实验装置的过程中，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 . 保证小球运动的轨道是一条抛物线
（2）引起实验误差的原因是______

A . 小球运动时与白纸相接触 B . 斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 C . 确定oy轴时，没有用重锤线 D . 描绘同一平抛运动轨迹的实验中，多次实验，没有保证小球从斜面上同一位置无初速释放
（3）为了探究平抛运动的规律，将小球 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 置于同一高度，在小球 $\text{[math]}$ 做平抛运动的同时静止释放小球 $\text{[math]}$ ．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，下列说法正确的是______

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
（4）在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图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 $\text{[math]}$ ，已知闪光频率是 $\text{[math]}$ ，那么重力加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，小球的初速度是 $\text{[math]}$ ，球过 $\text{[math]}$ 点时的速率是 $\text{[math]}$ ．（小数点后保留二位）

如图，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。

（1）用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到（）

A . A球的运动线路不同，B球的运动线路相同 B . A，B两球运动线路相同 C . A，B两球同时落地 D . 力越大，A，B两球落地时间间隔越大
（2）改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象，根据此现象分析可知（）

A . 小球A在水平方向做匀速运动 B . 小球A在水平方向做匀加速运动 C . 小球B在竖直方向做匀加速运动 D . 小球A与B在竖直方向运动规律相同

用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度g取10m/s² ，不计阻力。

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（1）根据照片显示的信息，下列说法中正确的是___________

A . 只能确定b球的运动是自由落体运动 B . 不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动 C . 只能断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动 D . 可以确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成
（2）根据照片信息可求出a球的水平速度大小为m/s；当a球与b球运动了s时它们之间的距离最小。

某遥控赛车轨道如图所示，赛车从起点A出发，沿摆放在水平地面上的直轨道AB运动L=10m后，从B点进入半径R=0.1m的光滑竖直圆轨道，经过一个完整的圆周后进入粗糙的、长度可调的、倾角q=30°的斜直轨道CD，最后在D点速度方向变为水平后飞出（不考虑经过轨道中C、D两点的机械能损失）。已知赛车质量m=0.1kg，通电后赛车以额定功率P=1.5W工作，赛车与AB轨道、CD轨道间的动摩擦因数分别为μ₁=0.3和μ₂= $\text{[math]}$ ，重力加速度g取10m/s²：

（1）求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度v_P的大小；
（2）若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动，求赛车通电的最短时间；
（3）已知赛车在水平直轨道AB上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动，进入圆轨道后关闭电源，选择CD轨道合适的长度，可使赛车从D点飞出后落地的水平位移最大，求此最大水平位移，并求出此时CD轨道的长度。

一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s = 0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h₁= 0.1m，h₂= 0.2m，利用这些数据，可求得：

（1）物体抛出时的初速度为m/s；
（2）物体经过B时竖直分速度为m/s；
（3）抛出点在A点上方高度为m处．

在“研究平抛运动”实验中：

（1）下列说法正确的有______。

A . 调节斜槽轨道末端水平，是为了保证小球抛出的初速度水平 B . 检验是否调节水平，方法是将小球放在轨道末端，看小球是否滚动 C . 每次释放小球时都应由静止释放，但可以从斜槽上不同位置释放 D . 必须使用光滑的斜槽
（2）如图所示为某同学在研究小球的平抛运动时拍摄的频闪照片的一部分，其背景是边长为4.90 cm的小方格，g取9.80 m/s^2.由图可求得照相机的闪光时间间隔为s；小球抛出时的初速度大小为m/s。小球从抛出到到达B点，经历时间为s

（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，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
（2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：①图中坐标原点O（填“是”或“不是”）抛出点；②平抛物体的初速度是 $\text{[math]}$ ，A到B点的运动时间是 s取（g取 $\text{[math]}$ ）。

“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。

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①实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是；

A．天平B．秒表C．刻度尺

②如下图所示是在实验中记录的一段轨迹。g取10m/s² ，则小球平抛的初速度v₀＝m/s，小球抛出点的位置坐标x＝cm，y＝cm。

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③一同学在实验中采用了如图丙所示的方法，主要步骤如下：

a．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直

b．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A

c．将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B

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d．将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C

该同学对上述实验过程进行了深入的研究，并得出如下的结论，其中正确的是（单选）。

A．小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为 $\text{[math]}$ ，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为 $\text{[math]}$ ，则应有 $\text{[math]}$

B．小球打在B点时的动量与打在A点时的动量的差值为 $\text{[math]}$ ，小球打在C点时的动量与打在B点时动量的差值为 $\text{[math]}$ ，则应有 $\text{[math]}$

C．小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为 $\text{[math]}$ ，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为 $\text{[math]}$ ，则应有 $\text{[math]}$

D．小球打在B点时的动能与打在A点时的动能的差值为 $\text{[math]}$ ，小球打在C点时的动能与打在B点时动能的差值为 $\text{[math]}$ ，则应有 $\text{[math]}$

在“研究小球平抛运动”的实验中：某同学安装了如图甲和乙所示的演示实验。

其中图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板衔接。

（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须水平，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）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，观察到两球在水平面相遇，这说明；
（3）该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示，图中背景方格的边长为L=5cm，A、B、C是小球的三个位置，取g=10m/s² ，照相机拍摄时每隔s曝光一次；小球做平抛运动的初速度v₀=m/s，小球运动到B点的速度v_B=m/s。

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Oʹ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）

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（1）如图1所示，在用斜槽轨道、小球等器材做“研究平抛运动”的实验时，为了减小实验误差，下列措施必不可少的是。
A．小球运动时可以与木板上的白纸（或方格纸）相接触

B．斜槽轨道不需要光滑，但其末端必须保持水平

C．每次小球释放的初始位置可以任意选择

D．为描出小球运动的完整轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）某次实验作出的平抛运动部分轨迹曲线如图2所示。轨迹上 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三个点间的竖直距离 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，相邻水平距离 $\text{[math]}$ ，若重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，小球平抛运动的初速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，小球在 $\text{[math]}$ 点的速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：

（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，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，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，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v₀相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v₀同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是。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。
（3）丙同学采用频闪照相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L＝1.25 cm，则由图可求得拍摄时每s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为m/s。（g取9.8 m/s²）
（4）下列哪个因素不会使“研究平抛物体的运动”实验误差增大（______）

A . 小球与斜槽之间有摩擦 B . 安装斜槽时其末端切线不水平 C . 建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 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较近

小明用如图甲所示的装置“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“先后”）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（填“变长”“不变”“变短”）；上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是运动。
（3）小明同学得到的轨道如图所示，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v₀=m/s，（g=9.8m/s²）

在研究平抛运动的实验中：

（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是____.

A . 轨道必须是光滑的，且每次释放小球的初始位置相同 B . 应该将斜槽轨道的末端调成水平 C . 以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O D . 为准确描述小球的运动轨迹，应将用一条曲线把所有的点连接起来
（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的格长为5cm，取g=10m/s² ，求：
①闪光频率是Hz；
②小球运动的水平分速度是m/s；
③小球经过B点时速度的大小是m/s。

图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。（g取10m/s²）

（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，是为了每次平抛。
（2）乙是正确实验取得的数据，其中0为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s。
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，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。

两个同学根据不同的实验装置，“进行了探究平抛运动的特点” 的实验：

（1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，使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，这说明平抛运动的物体。
（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个末端都水平的相同弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑的水平板接触，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，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v₀。
（3）现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使它们同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到在E处P球击中Q球，改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到P球击中Q球的现象，这说明平抛运动的物体。

某学习小组为探究平抛运动的规律，使用小球、频闪仪、照相机、刻度尺等进行了如下实验。

①将小球以某初速度水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄；

②某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影像，AB、BC之间各被删去了1个影像；

③经测量，AB、BC两线段的长度之比为a：b。

已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。

（1） AB、BC之间的水平距离理论上满足xABxBC（填“大于”或“等于”或“小于”）；
（2） BC之间实际下落的竖直高度为（用g、T表示）；
（3）小球抛出时的初速度大小为（用g、T、a、b表示）。

3 实验：探究平抛运动的特点 知识点题库

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