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实验 研究平抛运动
一 选择题
1．某同学在做平抛实验中，在纸上记下了纵坐标y，描出了如图所示的一段曲线，忘记标出抛出点的位置．为了求得初速度，他在曲线上取A、B两点，并用刻度尺分别量出它们到y轴的距离x1、x2，以及AB的竖直距离h，则小球的初速度v0和落到A点时下落的竖直高度y0应为下面的（ ）B
2x2?x12g(x2?x1）A．初速度为 B．初速度为
2h2h22C．竖直高度
x1hx1h D．竖直高度为 222x2?x1(x2?x1)2．如图2所示，有一段物体做平抛运动的轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出．其中x、y坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则下列说法错误的是（ ）A
A．物体在a点的速度方向是水平的 B．物体的平抛初速度是2m/s C．从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为2m/s D．物体在b点的速度大小为2.5m/s 3．平抛运动规律可以概括为两点：一是水平方向做匀速直线运动；二是竖直方向做自由落体运动．做下面的实验研究平抛运动：在如图3所示的装置中，两个相同的弧形轨道M、N上端分别装有电磁铁C、D．调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等，将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后同时切断电源，两小球同时分别从轨道M、N的下端射出．结果两个小球到过E处发生碰撞．则这个实验（ A ） A．只能说明上述规律中的第一条 B．只能说明上述规律中的第二条 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
4．如图4所示的实验研究平抛运动时，用小锤去打击弹性金属片，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，这个实验（ ）B
A．只能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动 B．只能说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动 C．能同时说明以上两项 D．不能说明上述规律中的任何一条 5．在“研究平抛运动的实验当中”不会增大实验误差的是 （ ）A
A．斜槽与小球之间有摩擦 B．斜槽末端的切线水平没有调好
C．小球每次释放的位置不同 D．安装有斜槽的方木板时，其重锤线与木板竖直线不对齐 6．在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意如图5．小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，原因是①保持抛出进的初速度每次都相同．并保持斜槽末端水平．原因是②保证每次都沿水平方向抛出．改变水平板的高度，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，将水平板依次放在如图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s1，s2，s3，速度依次为v1，v2，v3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（C ） A．s2- s1=s3-s2，v2- v1= v3- v2 B．s2- s1＞s3-s2，v2- v1= v3- v2 C．s2- s1＞s3-s2，v2- v1＞v3- v2 D．s2- s1＜s3-s2，v2- v1＞v3- v2
7．在做“研究平抛物体运动”的实验中，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是（ ）C
A．弹簧秤 B．秒表 C．重垂线 D．天平
8．用如图6所示装置研究平抛运动，要描绘小球做平抛运动的轨迹，下面做法中对减小误差没有帮助的是 （B ） A．使用密度大、体积小的钢球 B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
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C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D．使斜槽末端的切线保持水平
9．在“研究平抛物体运动”的实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置应是（ ）（设小球半径为r）D A．斜槽口末端O点 B．斜槽口O点正上方r处
C．斜槽口O点正前方r处 D．小球位于槽末端时，球心在竖直平板上的水平投影点 10．在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是（ ）D
A．可使小球每次从斜槽上不同的位置自由滑下 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 11．如图7所在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后．将你认为正确的有（ ）C
A．水平方向的分运动是匀速直线运动 B．水平方向的分运动是匀加速直线运动 C．竖直方向的分运动是自由落体运动 D．竖直方向的分运动是匀速直线运动 12．在研究平抛运动时，某同学做了如图8所示的实验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．经过多次实验，他发现两球总是同时落地．这个实验说明了A球水平飞出后（ ）B A．在竖直方向上的分运动是匀速直线运动 B．在竖直方向上的分运动是自由落体运动 C．在水平万间上的分运动是匀速直线运动 D．在水平方向上的分运动是匀加速直线运动 13．如图9所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图，小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置4相碰，则A球离开桌面的速度为（g=10m/s2）（ ）A
A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s
14．为探究平抛运动的规律，小明利用了频闪照相方法．如图10，背景方格纸的边长为2.5cm，A、B、C、D是同一小球在频闪照相中拍下的四个连续的不同位置时的照片，g=10m/s2，则（ ）C
A．小球在A位置时，速度沿水平方向 B．频闪照相相邻闪光的时间间隔为0.02s C．小球水平抛出的初速度为1.5m/s D．小球经过B点时其竖直分速度大小为1.5m/s 15．用如图11所示的演示器研究平抛运动，小球击打弹性金属片C，使A球沿水平方向飞出做平抛运动；与此同时，B球松开做自由落体运动．实验观察到的现象是（ ）C A．A球先落地 B．B球先落地
C．A、B两球同时落地 D．增大实验装置离地面的高度，重复上述实验，B球将先落地
16．如图11所示，用平抛竖落仪做演示实验，A小球做平抛运动的同时B小球做自由落体运动，对这个实验观察到的现象和结论，下列描述正确是（ ）A
A．两小球同时到达地面，说明A小球在竖直方向上的分运动是自由落体运动 B．两小球同时到达地面，说明A小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动
C．B小球先到达地面，说明运动路程越长，时间越长 D．A小球初速度越大在空中运动时间越长
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17．在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法不正确的是（ ）C
A．安装有斜槽的平板时，一定要注意平板是否竖直 B．安装斜槽时，要使斜槽末端切线水平 C．每次实验小球可以从不同位置由静止释放
D．实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律
18．在研究平抛运动的实验中：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，将你认为不正确的是（ ）D
A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置必须相同
C．每次必须由静止释放小球 D．将球的位置记录在纸上后，用直尺将点连成折线 19．研究平抛物体的运动，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（ ）B 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
20．某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图实所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已经标出，则（g取10m/s2）（ ）C
A．从a到b的时间小于从b到c的时间 B．物体平抛的初始位置在O点 C．物体平抛的初速度大小为2m/s D．物体到达b点时的速度大小为5m/s 21．在“研究平抛运动”的实验中，已经用某种方法得到了一个物体做平抛运动轨迹中的一段，选取轨迹中的任意一点O为坐标原点，水平方向建立x轴，竖直方向建立y轴．在x轴作出等距离的几个点A1、A2、A3，设O A1=A1A2=A2A3=l；向下做垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3；过M1、M2、M3做水平线与y轴的交点分别为B1、B2、B3．把O B1的长度记为h1，B1B2=h2，B2B3=h3．整个实验过程忽略空气阻力的影响．下列判断正确的是（ ）D
A．h1：h2：h3=1：4：9 B．h1：h2：h3=1：3：5 C．平抛运动的初速度大小为l二．填空题
22．某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作．
（1）先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A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．改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 平抛运动在竖真方向上就是自由落体运动 ．
（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=1.0cm，闪光的快慢是每秒30次，则可以计算出小球做平抛运动的初速度是 0.6 m/s．
gg D．平抛运动的初速度大小为l 2h1h2?h1
1 图2
23．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2．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是 2 m/s，抛出点的坐标x= -0.2 m，y= -0.05 m （g取10m/s2）
24．（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，通过打笔描点法画出小球平抛运动的轨迹． 为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上： ace ． （a）通过调节使斜槽的末端保持水平 （b）每次释放小球的位置必须不同
（c）每次必须由静止释放小球 （d）记录小球位置的铅笔每次应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（或方格纸）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
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（2）如图1是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为2.5cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（g=10m/s2） ①频闪照相相邻闪光的时间间隔 0.05 s； ②小球水平抛出的初速度v0= 1.5 m/s；
③小球经过B点时其竖直分速度大小为vBy= 0.75 m/s．
25. 如图2所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球被金属片弹出做平抛运动，同时B球做自由落体运动．通过观察发现：A球在空中运动的时间 等于 B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）；增大两小球初始点到水平地面的高度，再进行上述操作，通过观察发现：A球在空中运动的时间 等于 B球在空中运动的时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
图1 图2 图3 26．利用所学物理知识解答下列问题：
（1）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图3甲所示，在实验前应调节将斜槽直至末端切线 水平 ，实验时保证小球每次必须从斜面上的 同一位置 由静止开始释放．
（2）某次实验记录由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤的情况确定坐标系，如图3乙中背景方格的边长均为0.05m，取g=l0m/s2，小球运动中水平分速度的大小是 1.5 m/s，小球经过B点时的速度大小是 2.5 m/s，小球平抛运动抛出点的x轴坐标为 -0.2 m． 27．三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1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 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 ．
图1 图2 图3
（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 两球在水平面上碰撞 ．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 平抛运动在水平方向上是匀速运动． （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=1.25cm，则由图可求得拍摄时每 0.036 s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为 0.7 m/s．（g取9.8m/s2） 28. （1）在“研究平抛物体的运动”实验中，下列说法正确的是 AB ．
A．将斜槽的末端切线调成水平 B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 C．斜槽轨道必须光滑 D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好
（2）如图2实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，AB、BC间水平距离△s1=△s2=0.4m，高度差△h1=0.25m，△h2=0.35m．（g=10m/s2）求：
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??抛出初速度v0为 4m/s ；由抛出点到A点的时间为 0.2s ；质点运动到B点的速度为 5m/s ． 29．两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3甲所示的装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时球B被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 ；
（2）乙同学通过实验描迹得到平抛运动轨迹上A、B、C三点（如图乙所示），其坐标标记如图，坐标原点O为抛出点，y轴竖直向下，其中 B 点的位置或坐标的测量有明显的错误，请根据你认为正确的数据算出小球平抛的初速度v= 1 m/s（g=10m/s2）．
30．图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹． （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是 AC ．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放 d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 C ．
（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为 40.0 cm，则平抛小球的初速度v0为 2.0 m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为 4.0 m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．
31．三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 平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 ．
（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 P球击中Q球 ．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 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 ．
（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=1.25cm，则由图可求得拍摄时每 3.57×10-2 s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为 0.7 m/s．（g=9.8m/s2）
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人教版高中物理必修2第五章 曲线运动3. 实验：研究平抛运动习题(4)
