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【寒假自学课】高一物理寒假精品课(人教版2019)第18天实验三：研究平抛运动(原卷版+解析)
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这是一份【寒假自学课】高一物理寒假精品课(人教版2019)第18天实验三：研究平抛运动(原卷版+解析)，共24页。试卷主要包含了知道什么样的运动是抛体运动，8m/s2）等内容，欢迎下载使用。
1.知道什么样的运动是抛体运动.
2.知道平抛运动的特点，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．
1. 如图是实验室内研究平抛运动的装置．
该实验中，让小球多次从斜槽上由静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显看出甲的实验错误是______________，乙的实验错误是_________________________．
2. 两个同学根据不同的实验条件，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，击打金属片把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，两个相同的弧形光滑轨道M、N，N的末端与光滑的水平板相切，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出．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________________．
实验：探究平抛运动的特点
1．实验思路
(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点．
(2)平抛运动的分解：可以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．
2．进行实验
方案一：频闪照相(或录制视频)的方法
(1)通过频闪照相(或录制视频)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示)；
(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系；
(3)通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置；
(4)测量出T、2T、3T…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格；
(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点．
方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动．观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后．
(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度(即改变A球的初速度)，发现两球仍同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动．
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
(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．
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，使钢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(选填“同一”或“不同”)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钢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的特点．
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．
(2)注意事项
①实验中必须调整斜槽末端水平，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平)．
②背板必须处于竖直面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直．
③小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同．
④坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球球心在背板上的投影点．
⑤小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．
一、原型实验
例题1. 某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验．
(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是________.
A．小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D．以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
(2)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力________(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大．
解题归纳：平抛的条件
1.初速度水平2.只受重力3.从斜槽同一位置静止释放，轨道有摩擦不影响实验。
二、频闪照相法探究平抛运动
例题2. 用频闪照相法探究平抛运动的特点，如图所示，记录了物体在不同时刻的位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直运动，观察图片可知：
(1)物体在水平方向上做________运动，在竖直方向上做_______运动，并说明理由：_________.
(2)图中a点________(选填“是”或“不是”)抛出点，请说明理由：_____________.
解题归纳：
判断第一点是不是抛出点，可以利用竖直方向相等时间内的位移是否满足1∶3∶5……
通过竖直方向位移差公式求周期
（建议用时：30分钟）
1．用如图1所示的装置进行“研究平抛运动”实验。
（1）如图1所示是探究平抛运动的装置。在此实验中，下列说法正确的是______。
A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．图甲中挡条N每次必须等间距下移
（2）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，下列器材中还需要的是______。
A． B． C．
D． E.
（3）一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据求小球平抛的初速度为______m/s。（取，计算结果保留两位有效数字）。
2．如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L＝2.5cm，g取10m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
（1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝______（用所给字母表示），且初速度大小等于______。
（2）从抛出点到b点所经历的时间是______。
3．某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。
（1）某同学用如图甲所示的装置。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B球被松开，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A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动______；
A．水平方向做匀速运动
B．竖直方向做自由落体运动
C．无法确定平抛运动的规律
（2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。
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
（3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，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______m/s。（g取9.8m/s2）
4．如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。
（1）为保证实验效果更好，应选择的小球最好是___________。（填序号）
A．小木球 B．小钢球 C．塑料球 D．三个球都可以
（2）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。
A．两小球落地速度的大小相同
B．两小球在都做自由落体运动
C．a小球在竖直方向的分运动是自由落体运动
D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）某同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。g取10m/s2，则小球平抛的初速度___________m/s，小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。
5．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（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）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）
（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，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）
6．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s。
（1）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，如图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。
A．B．
C．D．
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=___________m/s，小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为t=___________s；B点离抛出点的水平距离x=___________m。
抛出时间
T
2T
3T
4T
5T
水平位移
竖直位移
结论
水平分运动特点
竖直分运动特点
第18天 实验三：研究平抛运动 （复习篇）
1.知道什么样的运动是抛体运动.
2.知道平抛运动的特点，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．
1. 如图是实验室内研究平抛运动的装置．
该实验中，让小球多次从斜槽上由静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显看出甲的实验错误是______________，乙的实验错误是_________________________．
答案 斜槽末端不水平 每次由静止释放小球的位置不同
解析 用平滑曲线描绘出小球的运动轨迹，题图甲中小球的初速度明显不沿水平方向，故可推知斜槽末端不水平．题图乙中描绘的点零乱，难以形成一条平滑曲线，可推知初速度不是每次都相同，即每次由静止释放小球的位置不同．
2. 两个同学根据不同的实验条件，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，击打金属片把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，两个相同的弧形光滑轨道M、N，N的末端与光滑的水平板相切，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出．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________________．
答案 (1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
(2)P球落地时刚好和Q球相遇 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
解析 (1)在击打金属片时，金属片把A球沿水平方向弹出，A球做平抛运动，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落地，说明A球与B球在竖直方向的运动规律相同，即说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．
(2)两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出，小球P做平抛运动，小球Q沿水平方向做匀速直线运动，可以看到P球落地时刚好和Q球相遇；当改变弧形轨道M的高度时，两小球仍能相遇，说明平抛运动在水平方向的运动规律与匀速直线运动规律相同，即说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
实验：探究平抛运动的特点
1．实验思路
(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点．
(2)平抛运动的分解：可以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．
2．进行实验
方案一：频闪照相(或录制视频)的方法
(1)通过频闪照相(或录制视频)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示)；
(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系；
(3)通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置；
(4)测量出T、2T、3T…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格；
(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点．
方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动．观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后．
(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度(即改变A球的初速度)，发现两球仍同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动．
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
(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．
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，使钢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(选填“同一”或“不同”)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钢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的特点．
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．
(2)注意事项
①实验中必须调整斜槽末端水平，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平)．
②背板必须处于竖直面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直．
③小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同．
④坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球球心在背板上的投影点．
⑤小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．
一、原型实验
例题1. 某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验．
(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是________.
A．小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D．以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
(2)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力________(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大．
答案 (1)CD (2)不会
解析 (1)小球做平抛运动时，不应使其与木板摩擦，以免影响运动的轨迹，故A错误；
本实验不需要用天平测出小球的质量，但需要配备铅垂线，以便确定竖直方向，故B错误；
为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平，故C正确；小球从斜槽上某位置由静止滚下，离开斜槽末端后做平抛运动，应以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O，故D正确．
(2)只要让小球每次均从斜槽上同一位置由静止滚下，小球到达斜槽末端时速度就相同，可知小球与斜槽间的摩擦力不会增大实验误差．
解题归纳：平抛的条件
1.初速度水平2.只受重力3.从斜槽同一位置静止释放，轨道有摩擦不影响实验。
二、频闪照相法探究平抛运动
例题2. 用频闪照相法探究平抛运动的特点，如图所示，记录了物体在不同时刻的位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直运动，观察图片可知：
(1)物体在水平方向上做________运动，在竖直方向上做_______运动，并说明理由：_________.
(2)图中a点________(选填“是”或“不是”)抛出点，请说明理由：_____________.
答案 (1)匀速直线 匀加速直线 理由见解析 (2)不是 理由见解析
解析 (1)记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离均相等，为两个小格，即水平方向上在相同时间内发生的位移相等，故物体在水平方向上做匀速直线运动；相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3格，所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”，故竖直方向上做匀加速直线运动．
(2)假设a点为抛出点，则竖直方向初速度为零，物体在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，a、b、c、d相邻两点间的时间间隔相等，竖直位移之比应为1∶3∶5，而题图中位移比为1∶2∶3，所以a点不是抛出点．
解题归纳：
判断第一点是不是抛出点，可以利用竖直方向相等时间内的位移是否满足1∶3∶5……
通过竖直方向位移差公式求周期
（建议用时：30分钟）
1．用如图1所示的装置进行“研究平抛运动”实验。
（1）如图1所示是探究平抛运动的装置。在此实验中，下列说法正确的是______。
A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．图甲中挡条N每次必须等间距下移
（2）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，下列器材中还需要的是______。
A． B． C．
D． E.
（3）一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据求小球平抛的初速度为______m/s。（取，计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 AC AC 1.5
【解析】（1）[1]A．实验中为了确保小球抛出的初速度方向水平，安装斜槽轨道时，使其末端保持水平，A正确；
B．当小球每次从同一位置静止释放时，小球克服阻力做功相同，抛出初速度大小相等，即实验时不需要确保斜槽轨道必须光滑，B错误；
C．为了确保小球抛出初速度大小一定，实验中每次小球应从同一高度由静止释放，C正确；
D．实验时通过作出小球在不同时刻的位置，描绘出小球平抛运动的轨迹，根据轨迹求出初速度大小，并不需要图甲中挡条N每次必须等间距下移，D错误。
故选AC。
（2）[2]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标白纸，便于确定小球点迹间的距离，最后还差刻度尺来测量长度。
故选AC。
（3）[3]根据图中数据可知相邻点迹间的时间间隔相等，令为T，则竖直方向上根据
水平方向上有
解得
2．如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L＝2.5cm，g取10m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
（1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝______（用所给字母表示），且初速度大小等于______。
（2）从抛出点到b点所经历的时间是______。
【答案】 1.0m/s 0.075s
【解析】（1）[1][2]由于相邻两个点的水平距离相等，可知相邻两点间的时间间隔相等，在竖直方向上，小球做匀加速运动，根据
可知
①
水平初速度
整理得
代入数据可得
（2）[3]由①式可知，相邻两点间的时间间隔
运动到b点时的竖直分速度
因此从抛出到b点所经历的时间
3．某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。
（1）某同学用如图甲所示的装置。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B球被松开，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A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动______；
A．水平方向做匀速运动
B．竖直方向做自由落体运动
C．无法确定平抛运动的规律
（2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。
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
（3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，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______m/s。（g取9.8m/s2）
【答案】 B AC##CA 1.6
【解析】（1）[1]小球B做自由落体运动，小球A做平抛运动，两小球落地时间相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
故选B。
（2）[2]A．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故A项正确；
BC．为保证小球多次运动是同一轨迹，每次小球的释放点都应该相同，故B错误，C正确；
D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，故D项错误。
故选AC。
（3）[3]由题图可知，，所以有
解得
4．如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。
（1）为保证实验效果更好，应选择的小球最好是___________。（填序号）
A．小木球 B．小钢球 C．塑料球 D．三个球都可以
（2）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。
A．两小球落地速度的大小相同
B．两小球在都做自由落体运动
C．a小球在竖直方向的分运动是自由落体运动
D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）某同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。g取10m/s2，则小球平抛的初速度___________m/s，小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。
【答案】 B C 1.5 （-30，-20）
【解析】（1）[1] 为保证实验效果更好，应选择的小球最好是小钢球。因为小钢球密度大，体积小，所受空气阻力小。
故选B。
（2）[2] 当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明a小球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
故选C。
（3）[3]
竖直方向由
解得
水平方向有
[4]B点速度竖直分量
所以距离抛出点的时间为
所以距离抛出点的高度和水平距离分别为
，
则有
，
所以抛出点的坐标为（单位：cm）。
5．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（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）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）
（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，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）
【答案】 水平 初速度相同 1.6 1.5 2
【解析】（1）[1]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。
[2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。
（2）[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，在竖直方向上则有
水平方向上则有
x=v0t
代入数据解得小球平抛初速度
（3）[4]分析图丙 L=5cm=0.05m，由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知，由匀变速直线运动的推论可得
初速度
[5]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度
6．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s。
（1）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，如图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。
A．B．
C．D．
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=___________m/s，小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为t=___________s；B点离抛出点的水平距离x=___________m。
【答案】 C 1.5m/s 0.2s 0.3m
【解析】（1）[1]小球运动轨迹为抛物线时小球做平抛运动，当取x轴正方向和y轴负方向坐标系时，此时水平位移和竖直方向位移有
，
联立解得
可得此时y-x2图象为一条过原点的直线。
故选C。
（2）[2]小球在竖直方向为自由落体运动，设频闪照相闪光时间间隔为，根据匀变速运动推论可得竖直方向有
解得
水平方向做匀速直线运动可得初速度大小为
[3]根据匀变速运动推论到达B点时的竖直方向速度为
所以小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为
[4]B点离抛出点的水平距离为
抛出时间
T
2T
3T
4T
5T
水平位移
竖直位移
结论
水平分运动特点
竖直分运动特点
1.知道什么样的运动是抛体运动.
2.知道平抛运动的特点，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．
1. 如图是实验室内研究平抛运动的装置．
该实验中，让小球多次从斜槽上由静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显看出甲的实验错误是______________，乙的实验错误是_________________________．
2. 两个同学根据不同的实验条件，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，击打金属片把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，两个相同的弧形光滑轨道M、N，N的末端与光滑的水平板相切，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出．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________________．
实验：探究平抛运动的特点
1．实验思路
(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点．
(2)平抛运动的分解：可以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．
2．进行实验
方案一：频闪照相(或录制视频)的方法
(1)通过频闪照相(或录制视频)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示)；
(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系；
(3)通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置；
(4)测量出T、2T、3T…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格；
(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点．
方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动．观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后．
(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度(即改变A球的初速度)，发现两球仍同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动．
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
(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．
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，使钢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(选填“同一”或“不同”)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钢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的特点．
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．
(2)注意事项
①实验中必须调整斜槽末端水平，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平)．
②背板必须处于竖直面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直．
③小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同．
④坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球球心在背板上的投影点．
⑤小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．
一、原型实验
例题1. 某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验．
(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是________.
A．小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D．以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
(2)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力________(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大．
解题归纳：平抛的条件
1.初速度水平2.只受重力3.从斜槽同一位置静止释放，轨道有摩擦不影响实验。
二、频闪照相法探究平抛运动
例题2. 用频闪照相法探究平抛运动的特点，如图所示，记录了物体在不同时刻的位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直运动，观察图片可知：
(1)物体在水平方向上做________运动，在竖直方向上做_______运动，并说明理由：_________.
(2)图中a点________(选填“是”或“不是”)抛出点，请说明理由：_____________.
解题归纳：
判断第一点是不是抛出点，可以利用竖直方向相等时间内的位移是否满足1∶3∶5……
通过竖直方向位移差公式求周期
（建议用时：30分钟）
1．用如图1所示的装置进行“研究平抛运动”实验。
（1）如图1所示是探究平抛运动的装置。在此实验中，下列说法正确的是______。
A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．图甲中挡条N每次必须等间距下移
（2）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，下列器材中还需要的是______。
A． B． C．
D． E.
（3）一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据求小球平抛的初速度为______m/s。（取，计算结果保留两位有效数字）。
2．如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L＝2.5cm，g取10m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
（1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝______（用所给字母表示），且初速度大小等于______。
（2）从抛出点到b点所经历的时间是______。
3．某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。
（1）某同学用如图甲所示的装置。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B球被松开，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A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动______；
A．水平方向做匀速运动
B．竖直方向做自由落体运动
C．无法确定平抛运动的规律
（2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。
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
（3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，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______m/s。（g取9.8m/s2）
4．如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。
（1）为保证实验效果更好，应选择的小球最好是___________。（填序号）
A．小木球 B．小钢球 C．塑料球 D．三个球都可以
（2）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。
A．两小球落地速度的大小相同
B．两小球在都做自由落体运动
C．a小球在竖直方向的分运动是自由落体运动
D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）某同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。g取10m/s2，则小球平抛的初速度___________m/s，小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。
5．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（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）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）
（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，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）
6．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s。
（1）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，如图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。
A．B．
C．D．
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=___________m/s，小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为t=___________s；B点离抛出点的水平距离x=___________m。
抛出时间
T
2T
3T
4T
5T
水平位移
竖直位移
结论
水平分运动特点
竖直分运动特点
第18天 实验三：研究平抛运动 （复习篇）
1.知道什么样的运动是抛体运动.
2.知道平抛运动的特点，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．
1. 如图是实验室内研究平抛运动的装置．
该实验中，让小球多次从斜槽上由静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显看出甲的实验错误是______________，乙的实验错误是_________________________．
答案 斜槽末端不水平 每次由静止释放小球的位置不同
解析 用平滑曲线描绘出小球的运动轨迹，题图甲中小球的初速度明显不沿水平方向，故可推知斜槽末端不水平．题图乙中描绘的点零乱，难以形成一条平滑曲线，可推知初速度不是每次都相同，即每次由静止释放小球的位置不同．
2. 两个同学根据不同的实验条件，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，击打金属片把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，两个相同的弧形光滑轨道M、N，N的末端与光滑的水平板相切，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出．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________________．
答案 (1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
(2)P球落地时刚好和Q球相遇 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
解析 (1)在击打金属片时，金属片把A球沿水平方向弹出，A球做平抛运动，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落地，说明A球与B球在竖直方向的运动规律相同，即说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．
(2)两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出，小球P做平抛运动，小球Q沿水平方向做匀速直线运动，可以看到P球落地时刚好和Q球相遇；当改变弧形轨道M的高度时，两小球仍能相遇，说明平抛运动在水平方向的运动规律与匀速直线运动规律相同，即说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
实验：探究平抛运动的特点
1．实验思路
(1)基本思路：根据运动的分解，把平抛运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动，分别研究物体在这两个方向的运动特点．
(2)平抛运动的分解：可以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．
2．进行实验
方案一：频闪照相(或录制视频)的方法
(1)通过频闪照相(或录制视频)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图所示)；
(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系；
(3)通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置；
(4)测量出T、2T、3T…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格；
(5)分析数据得出小球水平分运动和竖直分运动的特点．
方案二：分别研究水平和竖直方向分运动规律
步骤1：探究平抛运动竖直分运动的特点
(1)如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做平抛运动；同时B球被释放，做自由落体运动．观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后．
(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度(即改变A球的初速度)，发现两球仍同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动．
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点
(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．
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，使钢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(选填“同一”或“不同”)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钢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的特点．
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．
(2)注意事项
①实验中必须调整斜槽末端水平，使小球做平抛运动(调节方法：将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平)．
②背板必须处于竖直面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直．
③小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，这样可以使小球每次的轨迹相同．
④坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时小球球心在背板上的投影点．
⑤小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．
一、原型实验
例题1. 某同学用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验．
(1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹，下列说法正确的是________.
A．小球做平抛运动时应与木板摩擦，以便画出运动轨迹
B．本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线
C．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平
D．以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O
(2)在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力________(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大．
答案 (1)CD (2)不会
解析 (1)小球做平抛运动时，不应使其与木板摩擦，以免影响运动的轨迹，故A错误；
本实验不需要用天平测出小球的质量，但需要配备铅垂线，以便确定竖直方向，故B错误；
为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平，故C正确；小球从斜槽上某位置由静止滚下，离开斜槽末端后做平抛运动，应以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O，故D正确．
(2)只要让小球每次均从斜槽上同一位置由静止滚下，小球到达斜槽末端时速度就相同，可知小球与斜槽间的摩擦力不会增大实验误差．
解题归纳：平抛的条件
1.初速度水平2.只受重力3.从斜槽同一位置静止释放，轨道有摩擦不影响实验。
二、频闪照相法探究平抛运动
例题2. 用频闪照相法探究平抛运动的特点，如图所示，记录了物体在不同时刻的位置，已知频闪周期一定，如果把平抛运动分解为水平运动和竖直运动，观察图片可知：
(1)物体在水平方向上做________运动，在竖直方向上做_______运动，并说明理由：_________.
(2)图中a点________(选填“是”或“不是”)抛出点，请说明理由：_____________.
答案 (1)匀速直线 匀加速直线 理由见解析 (2)不是 理由见解析
解析 (1)记录物体位置的a、b、c、d相邻两点间的水平距离均相等，为两个小格，即水平方向上在相同时间内发生的位移相等，故物体在水平方向上做匀速直线运动；相邻两点间的竖直距离分别为1格、2格、3格，所以在竖直方向满足“相邻相等时间内位移差相等”，故竖直方向上做匀加速直线运动．
(2)假设a点为抛出点，则竖直方向初速度为零，物体在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，a、b、c、d相邻两点间的时间间隔相等，竖直位移之比应为1∶3∶5，而题图中位移比为1∶2∶3，所以a点不是抛出点．
解题归纳：
判断第一点是不是抛出点，可以利用竖直方向相等时间内的位移是否满足1∶3∶5……
通过竖直方向位移差公式求周期
（建议用时：30分钟）
1．用如图1所示的装置进行“研究平抛运动”实验。
（1）如图1所示是探究平抛运动的装置。在此实验中，下列说法正确的是______。
A．安装斜槽轨道时，使其末端保持水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．图甲中挡条N每次必须等间距下移
（2）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，下列器材中还需要的是______。
A． B． C．
D． E.
（3）一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据求小球平抛的初速度为______m/s。（取，计算结果保留两位有效数字）。
【答案】 AC AC 1.5
【解析】（1）[1]A．实验中为了确保小球抛出的初速度方向水平，安装斜槽轨道时，使其末端保持水平，A正确；
B．当小球每次从同一位置静止释放时，小球克服阻力做功相同，抛出初速度大小相等，即实验时不需要确保斜槽轨道必须光滑，B错误；
C．为了确保小球抛出初速度大小一定，实验中每次小球应从同一高度由静止释放，C正确；
D．实验时通过作出小球在不同时刻的位置，描绘出小球平抛运动的轨迹，根据轨迹求出初速度大小，并不需要图甲中挡条N每次必须等间距下移，D错误。
故选AC。
（2）[2]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外，还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标白纸，便于确定小球点迹间的距离，最后还差刻度尺来测量长度。
故选AC。
（3）[3]根据图中数据可知相邻点迹间的时间间隔相等，令为T，则竖直方向上根据
水平方向上有
解得
2．如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L＝2.5cm，g取10m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
（1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝______（用所给字母表示），且初速度大小等于______。
（2）从抛出点到b点所经历的时间是______。
【答案】 1.0m/s 0.075s
【解析】（1）[1][2]由于相邻两个点的水平距离相等，可知相邻两点间的时间间隔相等，在竖直方向上，小球做匀加速运动，根据
可知
①
水平初速度
整理得
代入数据可得
（2）[3]由①式可知，相邻两点间的时间间隔
运动到b点时的竖直分速度
因此从抛出到b点所经历的时间
3．某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。
（1）某同学用如图甲所示的装置。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B球被松开，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A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动______；
A．水平方向做匀速运动
B．竖直方向做自由落体运动
C．无法确定平抛运动的规律
（2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。
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
（3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，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______m/s。（g取9.8m/s2）
【答案】 B AC##CA 1.6
【解析】（1）[1]小球B做自由落体运动，小球A做平抛运动，两小球落地时间相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
故选B。
（2）[2]A．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故A项正确；
BC．为保证小球多次运动是同一轨迹，每次小球的释放点都应该相同，故B错误，C正确；
D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，故D项错误。
故选AC。
（3）[3]由题图可知，，所以有
解得
4．如图1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。
（1）为保证实验效果更好，应选择的小球最好是___________。（填序号）
A．小木球 B．小钢球 C．塑料球 D．三个球都可以
（2）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。
A．两小球落地速度的大小相同
B．两小球在都做自由落体运动
C．a小球在竖直方向的分运动是自由落体运动
D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）某同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。g取10m/s2，则小球平抛的初速度___________m/s，小球抛出点的坐标为___________（单位：cm）。
【答案】 B C 1.5 （-30，-20）
【解析】（1）[1] 为保证实验效果更好，应选择的小球最好是小钢球。因为小钢球密度大，体积小，所受空气阻力小。
故选B。
（2）[2] 当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明a小球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
故选C。
（3）[3]
竖直方向由
解得
水平方向有
[4]B点速度竖直分量
所以距离抛出点的时间为
所以距离抛出点的高度和水平距离分别为
，
则有
，
所以抛出点的坐标为（单位：cm）。
5．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（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）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）
（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，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）
【答案】 水平 初速度相同 1.6 1.5 2
【解析】（1）[1]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。
[2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。
（2）[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，在竖直方向上则有
水平方向上则有
x=v0t
代入数据解得小球平抛初速度
（3）[4]分析图丙 L=5cm=0.05m，由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知，由匀变速直线运动的推论可得
初速度
[5]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度
6．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s。
（1）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，如图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。
A．B．
C．D．
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=___________m/s，小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为t=___________s；B点离抛出点的水平距离x=___________m。
【答案】 C 1.5m/s 0.2s 0.3m
【解析】（1）[1]小球运动轨迹为抛物线时小球做平抛运动，当取x轴正方向和y轴负方向坐标系时，此时水平位移和竖直方向位移有
，
联立解得
可得此时y-x2图象为一条过原点的直线。
故选C。
（2）[2]小球在竖直方向为自由落体运动，设频闪照相闪光时间间隔为，根据匀变速运动推论可得竖直方向有
解得
水平方向做匀速直线运动可得初速度大小为
[3]根据匀变速运动推论到达B点时的竖直方向速度为
所以小球从抛出点抛出到运动到B点位置所用的时间为
[4]B点离抛出点的水平距离为
抛出时间
T
2T
3T
4T
5T
水平位移
竖直位移
结论
水平分运动特点
竖直分运动特点
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