專題26 探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)（解析版）

2024年高考物理一輪大單元綜合復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)練專題26探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理目標(biāo)2新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）學(xué)會用實(shí)驗(yàn)的方法探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)；（2）通過數(shù)據(jù)分析描繪平拋運(yùn)動的軌跡。2.實(shí)驗(yàn)思路：由于物體是沿水平方向拋出的,在運(yùn)動過程中只受重力作用。因此平拋運(yùn)動可能是水平方向和豎直方向分運(yùn)動的合成。那么只要研究出這兩個(gè)分運(yùn)動的特點(diǎn),平拋運(yùn)動的規(guī)律就清楚了。3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)器材：小鋼球、斜槽軌道、木板及豎直固定支架、坐標(biāo)紙、圖釘、重錘、鉛筆、三角板、刻度尺等。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。斜槽M末端水平。鋼球在斜槽中從某一高度滾下,從末端飛出后做平拋運(yùn)動。在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N,鋼球飛出后,落到擋板上。實(shí)驗(yàn)前,先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到傾斜的擋板上后,就會擠壓復(fù)寫紙,在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板N,通過多次實(shí)驗(yàn),在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置。最后,用平滑曲線把這些印跡連接起來,就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡。（3）注意事項(xiàng)：①應(yīng)保持斜槽末端的切線水平,釘有坐標(biāo)紙的木板豎直,并使小鋼球運(yùn)動時(shí)靠近坐標(biāo)紙但不接觸。②小鋼球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下,在斜槽上釋放小鋼球的高度應(yīng)適當(dāng),使小鋼球以合適的水平初速度拋出,其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布,從而減小測量誤差。③坐標(biāo)原點(diǎn)(小鋼球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小鋼球在槽口時(shí)球心在坐標(biāo)紙上的水平投影點(diǎn)。【例1】在“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中

（1）重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)次，無論打擊力大或小，儀器距離地面高或低，A、B兩球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)表明。A．平拋運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B．平拋運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C．平拋運(yùn)動豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D．平拋運(yùn)動豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動（2）如圖2所示，在探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)時(shí)，下列器材中除木板、小球、斜槽、鉛筆、刻度尺、圖釘、白紙和復(fù)寫紙之外，還需要的有。（選填“彈簧測力計(jì)”、“重錘線”或“天平”）（3）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是。A．斜槽軌道要盡量光滑B．只要每次小球從斜槽上相同的位置開始運(yùn)動即可C．斜槽軌道末端要保持水平D．記錄點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，這樣描繪出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動（4）用平滑的曲線把小球在白紙上留下的印跡連接起來，得到小球做平拋運(yùn)動的軌跡，建立直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)選在。A．斜槽末端端點(diǎn)

B．小球在斜槽末端時(shí)的球心C．小球在斜槽末端時(shí)球的上端

D．小球在斜槽末端時(shí)球的下端（5）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動途中的三個(gè)位置，如圖3所示，則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為m/s。（g取，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】C重錘線BCDB【詳解】（1）[1]B球是自由落體運(yùn)動，而A、B兩球總是同時(shí)落地，故可以證明A球在平拋運(yùn)動過程中豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動。故選C。（2）[2]還需要的器材是重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運(yùn)動，能夠在白紙上畫出水平豎直方向的坐標(biāo)系。（3）[3]AC．為了能畫出平拋運(yùn)動軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的，故A錯誤，C正確；B．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，保證拋出的初速度相同。故B正確；D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些。故D正確。故選BCD。（4）[4]平拋過程中應(yīng)選小球在斜槽末端時(shí)的球心的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。故選B。（5）[5]豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動，即連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差為定值解得水平方向做勻速直線運(yùn)動，即該小球做平拋運(yùn)動的初速度為新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1.頻閃照相法【例2】用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運(yùn)動的頻閃照片如圖所示，拍攝時(shí)，光源的頻閃頻率為20Hz（即每隔0.05s頻閃一次），a球從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)，b球自B點(diǎn)開始下落，背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g取，不計(jì)阻力（已知）。（1）根據(jù)題干敘述及照片顯示的信息，下列說法中正確的是；A．可以確定a球沿水平方向的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成B．只能確定b球的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動C．不能確定a球沿豎直方向的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D．只能斷定a球的運(yùn)動是水平方向的勻速直線運(yùn)動（2）根據(jù)題干敘述及照片信息可求出：①小方格的邊長為L＝cm；②a球的初速度大小為m/s；③a球運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s（保留三位有效數(shù)字）；④當(dāng)a球與b球運(yùn)動了s時(shí)它們之間的距離最小?！敬鸢浮緼1.250.51.120.1【詳解】（1）[1]因?yàn)橄噜弮蓮堈掌g的時(shí)間間隔相等，由圖可知，a球相鄰兩點(diǎn)水平距離相等，可知a球沿水平方向的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，豎直方向上，a球的運(yùn)動規(guī)律與b球運(yùn)動規(guī)律相同，豎直方向相鄰兩點(diǎn)間的距離之比為1:3:5，故a球在豎直方向上與b球一樣做自由落體運(yùn)動，故選A；（2）[2]在豎直方向上，根據(jù)解得[3]a球的初速度大小為[4]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得a球運(yùn)動到C點(diǎn)的豎直速度大小為故a球運(yùn)動到C點(diǎn)的速度大小為[5]由于兩球在豎直方向上都做自由落體運(yùn)動，豎直位移差恒定，因此當(dāng)兩球在同一豎直線上時(shí)，水平位移差為零，此時(shí)兩球之間的距離最小，由圖可知兩球之間的距離最小的時(shí)間為2.單擺斷線法【例3】利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如圖（a）所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點(diǎn)到木板的距離OO'=h（h>L）。(1)電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是：。(2)將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點(diǎn)，O'C=s，則小球做平拋運(yùn)動的初速度為v0為。（用s、g、h、L表示）(3)在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點(diǎn)與O'點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以s2為縱坐標(biāo)，得到如圖（b）所示圖像。則當(dāng)θ=60°時(shí)，s為m；(4)在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄運(yùn)動軌跡，小方格的邊長L，若小球在平拋運(yùn)動中的幾個(gè)位置如下圖中的a、b、c、d所示（見圖），則小球的初速度的計(jì)算公式為v0=（用L，g表示）【答案】以保證小球速度水平（或保證小球做平拋運(yùn)動）1.0【詳解】(1)[1]電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是以保證小球速度水平（或保證小球做平拋運(yùn)動）；(2)[2]由題意可知；解得(3)[3]由圖像可知，當(dāng)θ=60°時(shí)，cos60°=0.5，此時(shí)s2=1，則s=1.0m(4)[4]豎直方向水平方向解得3.擋板平移法【例4】在做研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻通過的位置，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：

①在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽E前，木板與槽E之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直。②使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A。③將木板沿水平方向向右平移一段距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡B。④將木板再水平向右平移同樣距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上得到痕跡C，若測得A、B間距離為y1，B、C間距離為y2。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．斜槽軌道必須盡可能光滑B．斜槽軌道末端必須保持水平C．每次釋放小球的位置可以不同D．每次小球均須由靜止釋放（2）若某次實(shí)驗(yàn)測得，，，，g取，則小球平拋初速度的大小為m/s。（3）簡答：在理解本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析實(shí)驗(yàn)操作過程可能產(chǎn)生誤差的原因（至少2條），并分別提出改進(jìn)方案【答案】BD/DB1.5見解析【詳解】（1）[1]A．只要保證小球過E點(diǎn)的速度相同即可，不需要斜槽軌道盡可能光滑，故A錯誤；B．本實(shí)驗(yàn)是研究平拋運(yùn)動，因此斜槽軌道末端必須保持水平，故B正確；CD．為了保證小球過E點(diǎn)的速度相同，每次小球必須從相同位置靜止釋放，故C錯誤，D正確。故選BD。（2）[2]由平拋規(guī)律，水平方向上有豎直方向上有解得（3）[3]斜槽末端切線沒有調(diào)整水平，可以調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平；空氣阻力對小球運(yùn)動有影響，可以使用體積小、密度大的小球。4.傳感器測量法【例5】為了探究平拋運(yùn)動規(guī)律，實(shí)驗(yàn)室用以下實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：二維運(yùn)動傳感器、平拋軌道、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)線、鐵架臺、重錘線。如圖甲所示，二維運(yùn)動傳感器是由小球A和接收器B組成。接收器B每隔0.02s采集一次小球A發(fā)射出的定位信號，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。首先，調(diào)節(jié)平拋軌道，使軌道末端；然后，將小球A從軌道的某高度處由靜止釋放。計(jì)算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)如下表所示，并根據(jù)數(shù)據(jù)自動繪出了小球A運(yùn)動的圖甲點(diǎn)跡如圖乙所示。x（cm）6.609.0011.4013.8016.2018.6021.00y（cm）0.671.893.505.507.8910.6713.84根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球A水平方向的分運(yùn)動是運(yùn)動，且速度大小為m/s；還可計(jì)算出小球A的加速度大小為a=m/s2；進(jìn)一步分析可知，圖乙中的坐標(biāo)原點(diǎn)（填“是”或“不是”）小球A做平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)?！敬鸢浮克絼蛩僦本€1.29.75不是【詳解】[1]首先，調(diào)節(jié)平拋軌道，使軌道末端水平，讓小球飛出后能做平拋運(yùn)動。[2][3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球A在水平方向每經(jīng)過相同時(shí)間，位移相同，故小球A在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，且速度大小為[4]還可計(jì)算出小球A的加速度大小[5]由水平方向的分運(yùn)動可知，打下第2點(diǎn)時(shí)所用時(shí)間為打下第2點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度大小為可得可知圖乙中的坐標(biāo)原點(diǎn)不是小球A做平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)。5.光電門測量法【例6】用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動。在水平實(shí)驗(yàn)桌右端固定一個(gè)光電門，桌上固定豎直擋板，輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，彈簧水平。傾斜長木板上的上端P和桌面等高，木板緊挨著桌面且彈簧對著木板的中央，然后把木板固定，與水平面夾角。用小鐵球壓縮彈簧，然后由靜止釋放，小鐵球離開桌面，落在斜面上，標(biāo)記出落點(diǎn)位置Q。通過研究小球壓縮彈簧的形變量不同，平拋的初速度不同，落在斜面上的位置不同，探索光電門記錄的掃光時(shí)間t和P、Q間距離L的關(guān)系，進(jìn)而研究平拋運(yùn)動。已知小球直徑d，查資料可知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，請回答下列問題：

（1）完成此實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有。（填選項(xiàng)序號）A．秒表

B．天平

C．刻度尺

D．彈簧測力計(jì)（2）在坐標(biāo)紙上，以L為縱坐標(biāo)，以（選填“t”、“”或）為橫坐標(biāo)，把記錄的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，連線得到一條過原點(diǎn)的直線。若斜率為，就說明平拋運(yùn)動水平方向做運(yùn)動和豎直方向做運(yùn)動。（3）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，若小球的初速度增加1倍，則P、Q間的距離將變?yōu)樵瓉淼谋??！敬鸢浮緾勻速直線自由落體4【詳解】（1）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知該實(shí)驗(yàn)需用到刻度尺測量PQ間的距離，實(shí)驗(yàn)無需秒表、天平、彈簧測力計(jì)。故選C。（2）[2][3][4][5]小球經(jīng)過光電門的速度為根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知；；；解得所以在坐標(biāo)紙上，以L為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，把記錄的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，若圖象的斜率為，就說明平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動。（3）[6]從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，若小球的初速度增加1倍，則P、Q間的距離將變?yōu)樵瓉淼?倍?！揪C合提升專練】1．2023年夏天，異常炎熱，這注定水槍玩具銷售火爆，不僅兒童玩水槍，甚至成人也開始玩。據(jù)《鈦媒體》報(bào)道，今年夏天，汕頭的工廠幾乎都在做電動水槍，生產(chǎn)電動水槍的玩具廠數(shù)量相較去年翻了至少5倍；在玩具槍市場，今年夏天水槍銷量占比已經(jīng)超過了。周瀟同學(xué)有一把電動水槍，它有三種模式，一種是散射，一種是直線連續(xù)噴射，還有一種是脈沖式發(fā)射。周瀟同學(xué)想測定后兩種模式水槍的發(fā)射速度。

（1）將電動水槍水平固定在鐵架臺上，采用直線連續(xù)噴水模式，按壓扳機(jī)后細(xì)水柱沿直線噴出，在空中劃出一條曲線。在鐵架臺后面平行于水槍豎直固定一塊坐標(biāo)板，使點(diǎn)處于槍口位置，軸與槍口在同一水平線上，水槍噴水后用手機(jī)拍照，得到如圖乙所示的軌跡。如果重力加速度，根據(jù)圖中軌跡可得初速度v0=m/s。（結(jié)果保留一位小數(shù)）（2）如果水槍并不完全水平，而是槍口略向下偏，則根據(jù)圖乙數(shù)據(jù)測出的初速度相對實(shí)際值（選填“偏大”“相等”或“偏小”）。（3）改用脈沖發(fā)射方式，每次發(fā)射都射出一個(gè)“水彈”（很短的小水柱）。測出槍口的高度及“水彈”的射程。改變水槍高度，多次實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出槍口高度“y”與射程的平方（x2）關(guān)系圖線如圖丙所示∶

如果重力加速度，由圖可知水槍發(fā)射“水彈”的初速度大小為?！敬鸢浮?.5偏小5【詳解】（1）[1]在圖乙中選點(diǎn)（100cm，80cm），據(jù)；代入數(shù)據(jù)解得；（2）[2]如果水槍槍口略向下偏，則射程會偏小，根據(jù)圖乙數(shù)據(jù)測出的初速度相對實(shí)際值偏小。（3）[3]由；消去可得在圖丙中如果都取米為單位，則可得圖線斜率可得2．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上同一位置靜止開始滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動。他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打到墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點(diǎn)?，F(xiàn)測得鋼球直徑為d，某次實(shí)驗(yàn)桌子邊緣到墻的水平距離為x，鋼球在墻上的落點(diǎn)到桌面的豎直距離為H。重力加速度為g。

（1）鋼球此次實(shí)驗(yàn)平拋的水平位移為；豎直位移為。（2）現(xiàn)保持鋼球釋放位置不變，改變桌子到墻的距離，結(jié)合第（1）問使鋼球平拋的實(shí)際水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，鋼球平拋后仍能打到墻上，鋼球下落的豎直位移變?yōu)樵瓉淼腘倍，則；實(shí)際由于鋼球與桌面之間存在摩擦力，其他誤差和阻力不計(jì)，則本次鋼球平拋的實(shí)際豎直位移原來鋼球平拋豎直位移的N倍（填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】4等于【詳解】（1）[1]由于開始平拋時(shí)，鋼球的球心在桌子邊緣的正上方，而擊打墻壁時(shí)球心離墻，故本次平拋的水平位移為；[2]由于開始平拋時(shí)，鋼球的球心在桌子邊緣的正上方處，而擊打墻壁時(shí)球心與擊墻點(diǎn)等高，故本次平拋的豎直位移為；（2）[3]平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動，平拋的水平位移變?yōu)?倍，水平速度不變，則平拋時(shí)間變?yōu)?倍，平拋運(yùn)動豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)則平拋的豎直位移變?yōu)樵瓉淼?倍，N等于4；[4]因?yàn)樽烂娲植谂c否，只要釋放位置不變，則鋼球的平拋初速度不變，不影響平拋的規(guī)律，故本次鋼球平拋的實(shí)際豎直位移等于原來鋼球平拋豎直位移的N倍，即4倍。3．“探究平拋物體的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示．每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止釋放，鋼球從斜槽末端水平飛出后做平拋運(yùn)動．在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N，鋼球飛出后，落到擋板上．通過多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡．

（1）在此實(shí)驗(yàn)中，小球與斜槽間有摩擦（選填“會”或“不會”）使實(shí)驗(yàn)的誤差增大；（2）如圖乙所示是在實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡．已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的，經(jīng)測量A點(diǎn)的坐標(biāo)為，g取，則小球平拋的初速度（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，則B點(diǎn)縱坐標(biāo)為cm．（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中采用了如下方法：如圖丙所示，斜槽末端的正下方為O點(diǎn)．用一塊平木板附上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于正對槽口前的處，使小球從斜槽上某一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡A．將木板向后平移至處，再使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡B．O、間的距離為，O、間的距離為，A、B間的高度差為y，重力加速度為g．則小球做平拋運(yùn)動的水平速度大?。ㄓ?，，y，g表示）【答案】不會【詳解】（1）[1]只要小球從同一高度、無初速度開始運(yùn)動，在相同情況下做平拋運(yùn)動的初速度就相同，所以小球與斜槽間有摩擦不會對實(shí)驗(yàn)造成影響。（2）[2][3]已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的，經(jīng)測量A點(diǎn)的坐標(biāo)為，在豎直方向上在水平方向上解得；若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，則B點(diǎn)縱坐標(biāo)為由平拋知識知；解得（3）[4]根據(jù)平拋知識知；；；；解得4．（1）為了研究平拋物體的運(yùn)動，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖中甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，B球?qū)⑺斤w出，同時(shí)A球被松開，做自由落體運(yùn)動，兩球同時(shí)落到地面；如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明。

A．甲實(shí)驗(yàn)只能說明平拋運(yùn)動在豎直方向做自由落體運(yùn)動B．乙實(shí)驗(yàn)不能說明平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條D．甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均能同時(shí)說明平拋運(yùn)動在水平、豎直方向上的運(yùn)動性質(zhì)（2）關(guān)于“研究物體平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是。A．小球與斜槽之間有摩擦?xí)龃髮?shí)驗(yàn)誤差B．安裝斜槽時(shí)其末端切線應(yīng)水平C．小球不必每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放D．小球應(yīng)選擇密度小且體積大的材料（3）如圖，某同學(xué)利用丙裝置在做平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖丁所示的小球運(yùn)動軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動軌跡上已標(biāo)出。（g取）①小球平拋運(yùn)動的初速度為。②小球運(yùn)動到b點(diǎn)時(shí)，在y方向的分速度為。③拋出點(diǎn)坐標(biāo)cm，cm.【答案】AB21.5【詳解】（1）［1］A．在甲實(shí)驗(yàn)中，小球B做平拋運(yùn)動，小球A做自由落體運(yùn)動。兩個(gè)小球同時(shí)落地，說明平拋運(yùn)動在豎直方向上的分運(yùn)動過程與自由落體運(yùn)動過程相同，但實(shí)驗(yàn)無法說明平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是何種情況，故A正確。B．在乙實(shí)驗(yàn)中，小球1和小球2同時(shí)由靜止釋放，在相同的斜面下降相同的高度，所以它們應(yīng)同時(shí)到達(dá)斜面底端，并且離開斜面時(shí)具有相同的水平初速度。小球1做平拋運(yùn)動，小球2做勻速直線運(yùn)動。小球1落到木板上擊中小球2，說明平拋運(yùn)動在水平方向上的分運(yùn)動過程與勻速直線運(yùn)動過程相同，但實(shí)驗(yàn)無法說明平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是何種情況，故B錯誤。CD．根據(jù)以上分析可知CD錯誤。故選A。（2）［2］AC．小球與斜槽相同的情況下，小球與斜槽之間的摩擦也應(yīng)是相同的，只要確保每次釋放小球的位置相同，就能夠確保小球到達(dá)斜槽底端時(shí)具有相同的水平初速度，從而保證每次小球都是做相同的平拋運(yùn)動，摩擦不會增大實(shí)驗(yàn)誤差，故AC錯誤。B．安裝斜槽時(shí)其末端切線應(yīng)水平，以確保小球做平拋運(yùn)動，故B正確。D．應(yīng)選擇密度大的材料制作的體積較小的小球，以減小空氣阻力的影響，故D錯誤。故選B。（3）［3］①平拋運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動，由于ab，bc兩段過程的水平位移都為所以ab，bc兩段過程所用時(shí)間相同，設(shè)為t。在豎直方向小球做自由落體運(yùn)動，ab，bc兩段過程豎直方向的位移差為根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律可知解得所以小球平拋運(yùn)動的初速度為②[4]在豎直方向小球做自由落體運(yùn)動，在ac過程中，小球在中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度與其在整個(gè)過程中的平均速度相等，所以③[5][6]小球從拋出點(diǎn)到點(diǎn)b所需時(shí)間為則拋出點(diǎn)到點(diǎn)a所需時(shí)間為則拋出點(diǎn)到點(diǎn)a的水平距離、豎直距離分別為；故拋出點(diǎn)坐標(biāo)為；.5．用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)，請完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（1）將斜軌固定在桌面上，反復(fù)調(diào)節(jié)斜軌末端成水平；（2）在末端出口處安裝光電門并調(diào)節(jié)其到適當(dāng)位置。將貼有坐標(biāo)紙的木板緊靠在斜軌出口處豎直放置，并在坐標(biāo)紙上將出口處標(biāo)為O點(diǎn)，過O點(diǎn)作水平線為x軸、豎直線為y軸；（3）用精密儀器測量出小球的直徑；（4）從斜軌上釋放小球，用每隔曝光一次的頻閃照相機(jī)正對著木板照相，每次需讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了；（5）從數(shù)字計(jì)時(shí)器讀得小球通過光電門的遮光時(shí)間為，則小球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為m/s；（保留兩位有效數(shù)字）（6）用毫米刻度尺測量一個(gè)方格的邊長a時(shí)（題中右圖），可讀出邊長cm，根據(jù)頻閃照片中記錄的信息，在題中左圖的坐標(biāo)紙上標(biāo)出小球離開斜軌后的5個(gè)連續(xù)位置A、B、C、D、E，其中A、E之間在水平方向上有12個(gè)方格，由此可求得小球做平拋運(yùn)動的初速度為m/s；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（7）多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)總是有，導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的可能原因有。（填選項(xiàng)前的字母）A．小球在軌道斜面上受摩擦阻力

B．小球平拋運(yùn)動過程受空氣阻力C．小球平拋運(yùn)動軌跡平面與坐標(biāo)紙不平行

D．小球經(jīng)過光電門時(shí)，球心與光線不在同一高度【答案】為了每次平拋的初速度相同1.01.00.90BCD【詳解】（4）[1]每次需讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋的初速度相同。（5）[2]小球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為（6）[3]根據(jù)毫米刻度尺的讀數(shù)規(guī)則可知，邊長為[4]相鄰兩點(diǎn)間的距離和時(shí)間間隔分別為、，所以小球做平拋運(yùn)動的初速度為（7）[5]A．軌道斜面的作用是使小球獲得一個(gè)水平初速度，小球在軌道斜面上受摩擦阻力并不影響的大小，故A不符合題意；B．小球平拋運(yùn)動過程受空氣阻力，使得小球水平方向左減速運(yùn)動，水平位移偏小，值偏小，B符合題意；C．小球平拋運(yùn)動軌跡平面與坐標(biāo)紙不平行，會造成小球運(yùn)動過程中在坐標(biāo)紙上的水平投影位移偏小，值偏小，故C符合題意；D．小球經(jīng)過光電門，球心與光線不在同一高度，會造成遮光時(shí)間變短，則造成偏大，故D符合題意。故選BCD。6．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動，如圖甲所示。

（1）當(dāng)a球從斜槽末端水平飛出時(shí)與b球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b球，最終兩小球同時(shí)落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，a、b仍同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明。A．兩小球落地速度的大小相同B．兩小球在空中運(yùn)動的時(shí)間相等C．a(chǎn)球在豎直方向的分運(yùn)動與b球的運(yùn)動相同D．a(chǎn)球在水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動（2）另一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)裝置如圖乙所示，彎曲軌道AB固定在水平桌面上，在離軌道邊緣B不遠(yuǎn)處有一可移動的豎直平面abcd，平面中心豎直線標(biāo)有刻度，0刻度線與桌面邊緣平齊。以邊緣B正下方的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立水平x軸。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將豎直平面移動到x處，從固定立柱處由靜止釋放體積很小的鋼珠，鋼珠從B點(diǎn)離開后擊中中心豎直線某點(diǎn)，記錄刻度值y；改變x，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。①研究平拋運(yùn)動規(guī)律時(shí)，下述條件對減小誤差沒有幫助的是。A．彎曲軌道邊緣保持水平

B．彎曲軌道盡量光滑C．保持豎直平面abcd與水平面垂直

D．使用相同體積但質(zhì)量較大的小鋼珠②如圖所示的圖像中，能正確反映y與x的關(guān)系的是。A．

B．

C．

③若某次將鋼珠從固定立柱處由靜止釋放，記錄鋼珠擊中中心豎直線的刻度，記為y；將豎直平面向遠(yuǎn)離B方向平移10.00cm，再次將鋼珠從固定立柱處由靜止釋放，記錄鋼珠擊中中心豎直線的刻度為y1=y+5.02cm；將豎直平面再向遠(yuǎn)離B方向平移10.00cm，讓鋼珠從固定立柱處由靜止釋放，記錄鋼珠擊中中心豎直線的刻度為y2=y+19.84cm。鋼珠的初速度為v0=m/s?！敬鸢浮緽CBC1.0【詳解】（1）[1]A．兩小球落地時(shí)，a小球在豎直方向上的分速度與b小球的速度大小相同，則兩小球落地速度的大小不同，故A錯誤；B．因兩小球從同一高度，同時(shí)運(yùn)動，且同時(shí)落地，所以兩小球在空中運(yùn)動的時(shí)間相等，故B正確；C．a(chǎn)小球在豎直方向的分運(yùn)動與b小球的運(yùn)動相同，都是自由落體運(yùn)動，故C正確；D．a(chǎn)小球在水平方向不受力的作用，因此水平方向分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，故D錯誤。故選BC。（2）①[2]A．彎曲軌道邊緣保持水平，能保證小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，故對減小誤差有幫助，A錯誤；B．本實(shí)驗(yàn)只需要保證每次小球平拋的初速度相同即可，軌道光滑對減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有幫助，故B正確；C．保持豎直平面abcd與水平面垂直，刻度值y才表示豎直位移，故對減小誤差有幫助，故C錯誤；D．使用相同體積但質(zhì)量較大的小鋼珠，能減小空氣阻力的影響，小鋼珠的運(yùn)動更接近平拋運(yùn)動，故對減小誤差有幫助，故D錯誤。故選B。②[3]由平拋運(yùn)動規(guī)律可得；聯(lián)立可得可知y與x為開口向上的拋物線，而y與x2成正比是正比例函數(shù)，故AB圖像錯誤，C圖像符合題意。故選C。③[4]設(shè)鋼珠水平運(yùn)動10cm的時(shí)間為t，則有；聯(lián)立解得v0=1.0m/s7．某學(xué)習(xí)小組利用手機(jī)和刻度尺研究小球做平拋運(yùn)動的規(guī)律。他們用手機(jī)拍攝功能記錄小球拋出后位置的變化，每隔時(shí)間T拍攝一張照片。Ⅰ．小球在拋出瞬間拍攝一張照片，標(biāo)記小球位置為A，然后依次每隔1張照片標(biāo)記一次小球的位置，得到如圖所示的B點(diǎn)和C點(diǎn)；Ⅱ．經(jīng)測量，AB、BC兩線段的長度之比。（1）為了減小空氣阻力的影響，小球應(yīng)選擇：（填選項(xiàng)字母）A．實(shí)心金屬球

B．空心塑料球

C．空心金屬球若忽略空氣阻力，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間；（2）AB、BC之間的水平距離在理論上應(yīng)滿足（選填“大于”、“等于”或“小于”）；（3）BC之間實(shí)際下落的豎直高度為（用g、T表示）；（4）小球拋出時(shí)的初速度大小為（用g、T、a、b表示）。【答案】A等于【詳解】（1）[1]為了減小空氣阻力的影響，可以減小小球的體積，增大小球的質(zhì)量，故應(yīng)選擇體積小、質(zhì)量大的實(shí)心金屬球，故A正確，BC錯誤。故選A。（2）[2]小球在水平方向做勻速運(yùn)動，AB、BC之間的時(shí)間相等，根據(jù)可知（3）[3]小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，AB間的豎直高度為，AC間的豎直高度為，BC之間實(shí)際下落的豎直高度為（4）[4]AB、BC之間的水平距離相等，設(shè)為x，根據(jù)幾何知識有，由題意知聯(lián)立解得小球拋出時(shí)的初速度大小為8．我國對兒童玩具槍的彈丸的射出速度有嚴(yán)格要求。實(shí)驗(yàn)小組研究某款玩具槍是否符合規(guī)定。小組同學(xué)使玩具槍從O點(diǎn)射出彈丸，將彈丸離開槍口后的運(yùn)動看作平拋運(yùn)動，用照相機(jī)拍出彈丸的運(yùn)動軌跡如圖所示。A、B、C是小球平拋軌跡上三個(gè)不同時(shí)刻對應(yīng)的位置，OM是水平線，MN是豎直線，OA、OB、OC的延長線與MN交點(diǎn)的間距分別為和。已知照片與實(shí)際大小的比例為，測得照片中，，A、B、C三點(diǎn)在水平方向的間距，。（1）照片中的。（2）若取重力加速度大小，則彈丸從槍口射出的初速度大小為。（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請?zhí)岢鲆粭l合理的建議：?！敬鸢浮?.0彈丸的質(zhì)量大一些，體積小一些（在無風(fēng)的情況下測量、多次測量求平均值等）【詳解】（1）[1]設(shè)O點(diǎn)和軌跡點(diǎn)的連線的延長線與的交點(diǎn)到M點(diǎn)的距離為y，則O點(diǎn)和軌跡點(diǎn)的連線的延長線與的夾角的正切值由于照片與實(shí)際大小的比例為，因此即該投影點(diǎn)是勻速下降的。由于從A點(diǎn)到B點(diǎn)、從B點(diǎn)到C點(diǎn)的水平位移大小之比為1:2，因此運(yùn)動的時(shí)間之比也為1:2，可得（2）[2]投影點(diǎn)是勻速下降的，根據(jù)可知，投影點(diǎn)是勻速下降的，速度大小為又由于，解得彈丸從槍口射出的初速度大?。?）[3]實(shí)驗(yàn)誤差主要來源于空氣阻力與測量時(shí)讀數(shù)產(chǎn)生的誤差，因此為了減小空氣阻力的影響，彈丸的質(zhì)量大一些，體積小一些，或在無風(fēng)的情況下測量，為了減小測量時(shí)讀數(shù)的誤差，可以多次測量求平均值等。9．圖甲為研究平拋運(yùn)動的裝置。（1）安裝設(shè)備和實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是()A．每次釋放小球時(shí)擋板位置可以任意調(diào)節(jié)B．斜槽末端必須水平，以保證小球每次拋出時(shí)初速度相同C．平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)建立在斜槽的末端D．小球上沾上墨水，讓小球和紙面接觸直接畫出拋物線（2）某同學(xué)每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動軌跡。某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平擋板依次放在如圖乙1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實(shí)驗(yàn)中，小球落點(diǎn)位置依次記為a、b、c，3個(gè)位置的水平距離記為xab、xbc，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是()A．xab>xbc

B．xab<xbc

C．xab=xbc

D．無法判斷（3）另一同學(xué)利用該實(shí)驗(yàn)裝備測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，利用傳感器測出小球從斜槽末端拋出時(shí)的水平速度為v0，在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動軌跡，部分運(yùn)動軌跡如圖丙所示。圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為L，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等。求出小球從P1運(yùn)動到P2所用的時(shí)間為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?。（利用題中所給字母表示）【答案】BA【詳解】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)時(shí)每次必須從在同一位置靜止釋放小球，保證運(yùn)動情況一樣，故A錯；B．斜槽末端必須水平，保證平拋運(yùn)動的初速度水平，故B正確；C．坐標(biāo)系應(yīng)建立在小球飛出時(shí)小球球心處，故C錯誤；D．小球與紙面接觸后，小球受到摩擦力作用就不是平拋運(yùn)動，故D錯誤。故選B。（2）[2]由于12、23豎直高度相同，所用時(shí)間為所以即故選A。（3）[3][4]由于小球做平拋運(yùn)動，所以水平方向有豎直方向有10．如圖1為“描繪平拋運(yùn)動的軌跡”的實(shí)驗(yàn)裝置。將斜槽導(dǎo)軌固定在支架上，讓小球從斜槽的不同高度處滾下。利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時(shí)間，底板的標(biāo)尺可以測得水平位移，用直尺可以測得小球拋出時(shí)的高度。（1）實(shí)驗(yàn)中，為了獲得平拋運(yùn)動的軌跡，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有。（2）此實(shí)驗(yàn)的目的是A．獲得平拋物體運(yùn)動軌跡B．研究平拋物體飛行時(shí)間與哪些因素有關(guān)C．利用軌跡計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣菵．研究平拋物體水平射程與哪些因素有關(guān)（3）某同學(xué)獲得了如圖2所示的平拋運(yùn)動的軌跡，并在圖上建立了直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)O為小球的拋出點(diǎn)。若在軌跡上任取一點(diǎn)，測得坐標(biāo)為（x，y），則還可以利用圖像求出小球拋出時(shí)的初速度v0=。（4）如圖3，若某同學(xué)在平拋運(yùn)動的軌跡圖上建立坐標(biāo)系時(shí)，x坐標(biāo)與初速度v0的方向不平行。①請用合理的辦法確定圖中重力加速度的方向（簡單寫出作圖的過程，并保留作圖痕跡）。②若每相鄰兩球之間的時(shí)間間隔T相同，圖距與實(shí)際距離之比為1:10，在這種情況下，只用刻度尺，如何求得時(shí)間間隔T？（寫出需要測量的物理量，并在圖上標(biāo)出有關(guān)物理量的符號）。用測得的物理量和有關(guān)常量（已知重力加速度為g），寫出時(shí)間間隔T的表達(dá)式為?！敬鸢浮烤哂羞B拍功能的數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)ABD①把首末兩點(diǎn)相連并且三等份，各等份點(diǎn)與對應(yīng)順序的軌跡圖上的點(diǎn)相連，即是重力加速度所在的直線，并標(biāo)明方向；②用刻度尺測出圖中的y1、y2【詳解】（1）[1]由題可知，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時(shí)間，底板的標(biāo)尺可以測得水平位移，用直尺可以測得小球拋出時(shí)的高度，所以首先要得到底版，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有具有連拍功能的數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)；（2）[2]A．該實(shí)驗(yàn)為“描繪平拋運(yùn)動的軌跡”，所以獲得平拋物體運(yùn)動軌跡符合實(shí)驗(yàn)的目的，故A正確；B．該實(shí)驗(yàn)中，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時(shí)間，用直尺可以測得小球拋出時(shí)的高度，所以可以研究飛行時(shí)間與哪些因素有關(guān)。符合實(shí)驗(yàn)的目的，故B正確；C．該實(shí)驗(yàn)為“描繪平拋運(yùn)動的軌跡”，所以不能利用軌跡計(jì)算當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，故C錯誤；D．利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時(shí)間，底板的標(biāo)尺可以測得水平位移，所以可以研究平拋物體水平射程與哪些因素有關(guān)，符合題意，故D正確。故選ABD。（3）[3]小球水平方向的位移豎直方向上所以（4）①[4]若某同學(xué)在平拋運(yùn)動的軌跡圖上建立坐標(biāo)系時(shí)，x坐標(biāo)與初速度v0的方向不平行，合理的辦法是把首末兩點(diǎn)相連并且三等份，各等份點(diǎn)與對應(yīng)順序的軌跡圖上的點(diǎn)相連，即是重力加速度所在的直線，并標(biāo)明方向如圖②[5][6]把首末兩點(diǎn)相連并且三等份，各等份點(diǎn)與對應(yīng)順序的軌跡圖上的點(diǎn)相連，即是重力加速度所在的直線，并標(biāo)明方向；用刻度尺測出圖中的y1、y2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的導(dǎo)出公式得所以

2024年高考物理一輪大單元綜合復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)練專題26探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理目標(biāo)2新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)【知識導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方案的原理、步驟和數(shù)據(jù)處理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）學(xué)會用實(shí)驗(yàn)的方法探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)；（2）通過數(shù)據(jù)分析描繪平拋運(yùn)動的軌跡。2.實(shí)驗(yàn)思路：由于物體是沿水平方向拋出的,在運(yùn)動過程中只受重力作用。因此平拋運(yùn)動可能是水平方向和豎直方向分運(yùn)動的合成。那么只要研究出這兩個(gè)分運(yùn)動的特點(diǎn),平拋運(yùn)動的規(guī)律就清楚了。3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)器材：小鋼球、斜槽軌道、木板及豎直固定支架、坐標(biāo)紙、圖釘、重錘、鉛筆、三角板、刻度尺等。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。斜槽M末端水平。鋼球在斜槽中從某一高度滾下,從末端飛出后做平拋運(yùn)動。在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N,鋼球飛出后,落到擋板上。實(shí)驗(yàn)前,先將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上。鋼球落到傾斜的擋板上后,就會擠壓復(fù)寫紙,在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板N,通過多次實(shí)驗(yàn),在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置。最后,用平滑曲線把這些印跡連接起來,就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡。（3）注意事項(xiàng)：①應(yīng)保持斜槽末端的切線水平,釘有坐標(biāo)紙的木板豎直,并使小鋼球運(yùn)動時(shí)靠近坐標(biāo)紙但不接觸。②小鋼球每次必須從斜槽上同一位置無初速度滾下,在斜槽上釋放小鋼球的高度應(yīng)適當(dāng),使小鋼球以合適的水平初速度拋出,其軌跡在坐標(biāo)紙的左上角到右下角間分布,從而減小測量誤差。③坐標(biāo)原點(diǎn)(小鋼球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小鋼球在槽口時(shí)球心在坐標(biāo)紙上的水平投影點(diǎn)。【例1】在“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中

（1）重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)次，無論打擊力大或小，儀器距離地面高或低，A、B兩球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)表明。A．平拋運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B．平拋運(yùn)動水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C．平拋運(yùn)動豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D．平拋運(yùn)動豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動（2）如圖2所示，在探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)時(shí)，下列器材中除木板、小球、斜槽、鉛筆、刻度尺、圖釘、白紙和復(fù)寫紙之外，還需要的有。（選填“彈簧測力計(jì)”、“重錘線”或“天平”）（3）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是。A．斜槽軌道要盡量光滑B．只要每次小球從斜槽上相同的位置開始運(yùn)動即可C．斜槽軌道末端要保持水平D．記錄點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，這樣描繪出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動（4）用平滑的曲線把小球在白紙上留下的印跡連接起來，得到小球做平拋運(yùn)動的軌跡，建立直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)選在。A．斜槽末端端點(diǎn)

B．小球在斜槽末端時(shí)的球心C．小球在斜槽末端時(shí)球的上端

D．小球在斜槽末端時(shí)球的下端（5）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動途中的三個(gè)位置，如圖3所示，則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為m/s。（g取，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）新高考的改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1.頻閃照相法【例2】用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運(yùn)動的頻閃照片如圖所示，拍攝時(shí)，光源的頻閃頻率為20Hz（即每隔0.05s頻閃一次），a球從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)，b球自B點(diǎn)開始下落，背景的小方格為相同的正方形。重力加速度g取，不計(jì)阻力（已知）。（1）根據(jù)題干敘述及照片顯示的信息，下列說法中正確的是；A．可以確定a球沿水平方向的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成B．只能確定b球的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動C．不能確定a球沿豎直方向的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D．只能斷定a球的運(yùn)動是水平方向的勻速直線運(yùn)動（2）根據(jù)題干敘述及照片信息可求出：①小方格的邊長為L＝cm；②a球的初速度大小為m/s；③a球運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s（保留三位有效數(shù)字）；④當(dāng)a球與b球運(yùn)動了s時(shí)它們之間的距離最小。2.單擺斷線法【例3】利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如圖（a）所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點(diǎn)到木板的距離OO'=h（h>L）。(1)電熱絲P必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是：。(2)將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點(diǎn)，O'C=s，則小球做平拋運(yùn)動的初速度為v0為。（用s、g、h、L表示）(3)在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角θ，小球落點(diǎn)與O'點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以s2為縱坐標(biāo)，得到如圖（b）所示圖像。則當(dāng)θ=60°時(shí)，s為m；(4)在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄運(yùn)動軌跡，小方格的邊長L，若小球在平拋運(yùn)動中的幾個(gè)位置如下圖中的a、b、c、d所示（見圖），則小球的初速度的計(jì)算公式為v0=（用L，g表示）3.擋板平移法【例4】在做研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻通過的位置，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：

①在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽E前，木板與槽E之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直。②使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A。③將木板沿水平方向向右平移一段距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡B。④將木板再水平向右平移同樣距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上得到痕跡C，若測得A、B間距離為y1，B、C間距離為y2。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．斜槽軌道必須盡可能光滑B．斜槽軌道末端必須保持水平C．每次釋放小球的位置可以不同D．每次小球均須由靜止釋放（2）若某次實(shí)驗(yàn)測得，，，，g取，則小球平拋初速度的大小為m/s。（3）簡答：在理解本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析實(shí)驗(yàn)操作過程可能產(chǎn)生誤差的原因（至少2條），并分別提出改進(jìn)方案4.傳感器測量法【例5】為了探究平拋運(yùn)動規(guī)律，實(shí)驗(yàn)室用以下實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：二維運(yùn)動傳感器、平拋軌道、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)線、鐵架臺、重錘線。如圖甲所示，二維運(yùn)動傳感器是由小球A和接收器B組成。接收器B每隔0.02s采集一次小球A發(fā)射出的定位信號，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。首先，調(diào)節(jié)平拋軌道，使軌道末端；然后，將小球A從軌道的某高度處由靜止釋放。計(jì)算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)如下表所示，并根據(jù)數(shù)據(jù)自動繪出了小球A運(yùn)動的圖甲點(diǎn)跡如圖乙所示。x（cm）6.609.0011.4013.8016.2018.6021.00y（cm）0.671.893.505.507.8910.6713.84根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小球A水平方向的分運(yùn)動是運(yùn)動，且速度大小為m/s；還可計(jì)算出小球A的加速度大小為a=m/s2；進(jìn)一步分析可知，圖乙中的坐標(biāo)原點(diǎn)（填“是”或“不是”）小球A做平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)。5.光電門測量法【例6】用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動。在水平實(shí)驗(yàn)桌右端固定一個(gè)光電門，桌上固定豎直擋板，輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，彈簧水平。傾斜長木板上的上端P和桌面等高，木板緊挨著桌面且彈簧對著木板的中央，然后把木板固定，與水平面夾角。用小鐵球壓縮彈簧，然后由靜止釋放，小鐵球離開桌面，落在斜面上，標(biāo)記出落點(diǎn)位置Q。通過研究小球壓縮彈簧的形變量不同，平拋的初速度不同，落在斜面上的位置不同，探索光電門記錄的掃光時(shí)間t和P、Q間距離L的關(guān)系，進(jìn)而研究平拋運(yùn)動。已知小球直徑d，查資料可知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，請回答下列問題：

（1）完成此實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有。（填選項(xiàng)序號）A．秒表

B．天平

C．刻度尺

D．彈簧測力計(jì)（2）在坐標(biāo)紙上，以L為縱坐標(biāo)，以（選填“t”、“”或）為橫坐標(biāo)，把記錄的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，連線得到一條過原點(diǎn)的直線。若斜率為，就說明平拋運(yùn)動水平方向做運(yùn)動和豎直方向做運(yùn)動。（3）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，若小球的初速度增加1倍，則P、Q間的距離將變?yōu)樵瓉淼谋?。【綜合提升專練】1．2023年夏天，異常炎熱，這注定水槍玩具銷售火爆，不僅兒童玩水槍，甚至成人也開始玩。據(jù)《鈦媒體》報(bào)道，今年夏天，汕頭的工廠幾乎都在做電動水槍，生產(chǎn)電動水槍的玩具廠數(shù)量相較去年翻了至少5倍；在玩具槍市場，今年夏天水槍銷量占比已經(jīng)超過了。周瀟同學(xué)有一把電動水槍，它有三種模式，一種是散射，一種是直線連續(xù)噴射，還有一種是脈沖式發(fā)射。周瀟同學(xué)想測定后兩種模式水槍的發(fā)射速度。

（1）將電動水槍水平固定在鐵架臺上，采用直線連續(xù)噴水模式，按壓扳機(jī)后細(xì)水柱沿直線噴出，在空中劃出一條曲線。在鐵架臺后面平行于水槍豎直固定一塊坐標(biāo)板，使點(diǎn)處于槍口位置，軸與槍口在同一水平線上，水槍噴水后用手機(jī)拍照，得到如圖乙所示的軌跡。如果重力加速度，根據(jù)圖中軌跡可得初速度v0=m/s。（結(jié)果保留一位小數(shù)）（2）如果水槍并不完全水平，而是槍口略向下偏，則根據(jù)圖乙數(shù)據(jù)測出的初速度相對實(shí)際值（選填“偏大”“相等”或“偏小”）。（3）改用脈沖發(fā)射方式，每次發(fā)射都射出一個(gè)“水彈”（很短的小水柱）。測出槍口的高度及“水彈”的射程。改變水槍高度，多次實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出槍口高度“y”與射程的平方（x2）關(guān)系圖線如圖丙所示∶

如果重力加速度，由圖可知水槍發(fā)射“水彈”的初速度大小為。2．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上同一位置靜止開始滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運(yùn)動。他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打到墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點(diǎn)?，F(xiàn)測得鋼球直徑為d，某次實(shí)驗(yàn)桌子邊緣到墻的水平距離為x，鋼球在墻上的落點(diǎn)到桌面的豎直距離為H。重力加速度為g。

（1）鋼球此次實(shí)驗(yàn)平拋的水平位移為；豎直位移為。（2）現(xiàn)保持鋼球釋放位置不變，改變桌子到墻的距離，結(jié)合第（1）問使鋼球平拋的實(shí)際水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，鋼球平拋后仍能打到墻上，鋼球下落的豎直位移變?yōu)樵瓉淼腘倍，則；實(shí)際由于鋼球與桌面之間存在摩擦力，其他誤差和阻力不計(jì)，則本次鋼球平拋的實(shí)際豎直位移原來鋼球平拋豎直位移的N倍（填“大于”、“等于”或“小于”）。3．“探究平拋物體的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示．每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止釋放，鋼球從斜槽末端水平飛出后做平拋運(yùn)動．在裝置中有一個(gè)水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N，鋼球飛出后，落到擋板上．通過多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡．

（1）在此實(shí)驗(yàn)中，小球與斜槽間有摩擦（選填“會”或“不會”）使實(shí)驗(yàn)的誤差增大；（2）如圖乙所示是在實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡．已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的，經(jīng)測量A點(diǎn)的坐標(biāo)為，g取，則小球平拋的初速度（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，則B點(diǎn)縱坐標(biāo)為cm．（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中采用了如下方法：如圖丙所示，斜槽末端的正下方為O點(diǎn)．用一塊平木板附上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于正對槽口前的處，使小球從斜槽上某一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡A．將木板向后平移至處，再使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡B．O、間的距離為，O、間的距離為，A、B間的高度差為y，重力加速度為g．則小球做平拋運(yùn)動的水平速度大?。ㄓ?，，y，g表示）4．（1）為了研究平拋物體的運(yùn)動，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖中甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，B球?qū)⑺斤w出，同時(shí)A球被松開，做自由落體運(yùn)動，兩球同時(shí)落到地面；如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)完全相同的斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板連接，則將觀察到的現(xiàn)象是球1落到水平木板上擊中球2。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明。

A．甲實(shí)驗(yàn)只能說明平拋運(yùn)動在豎直方向做自由落體運(yùn)動B．乙實(shí)驗(yàn)不能說明平拋運(yùn)動在水平方向做勻速直線運(yùn)動C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條D．甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均能同時(shí)說明平拋運(yùn)動在水平、豎直方向上的運(yùn)動性質(zhì)（2）關(guān)于“研究物體平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是。A．小球與斜槽之間有摩擦?xí)龃髮?shí)驗(yàn)誤差B．安裝斜槽時(shí)其末端切線應(yīng)水平C．小球不必每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放D．小球應(yīng)選擇密度小且體積大的材料（3）如圖，某同學(xué)利用丙裝置在做平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖丁所示的小球運(yùn)動軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動軌跡上已標(biāo)出。（g?。傩∏蚱綊佭\(yùn)動的初速度為。②小球運(yùn)動到b點(diǎn)時(shí)，在y方向的分速度為。③拋出點(diǎn)坐標(biāo)cm，cm.5．用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)，請完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（1）將斜軌固定在桌面上，反復(fù)調(diào)節(jié)斜軌末端成水平；（2）在末端出口處安裝光電門并調(diào)節(jié)其到適當(dāng)位置。將貼有坐標(biāo)紙的木板緊靠在斜軌出口處豎直放置，并在坐標(biāo)紙上將出口處標(biāo)為O點(diǎn)，過O點(diǎn)作水平線為x軸、豎直線為y軸；（3）用精密儀器測量出小球的直徑；（4）從斜軌上釋放小球，用每隔曝光一次的頻閃照相機(jī)正對著木板照相，每次需讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了；（5）從數(shù)字計(jì)時(shí)器讀得小球通過光電門的遮光時(shí)間為，則小球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為m/s；（保留兩位有效數(shù)字）（6）用毫米刻度尺測量一個(gè)方格的邊長a時(shí)（題中右圖），可讀出邊長cm，根據(jù)頻閃照片中記錄的信息，在題中左圖的坐標(biāo)紙上標(biāo)出小球離開斜軌后的5個(gè)連續(xù)位置A、B、C、D、E，其中A、E之間在水平方向上有12個(gè)方格，由此可求得小球做平拋運(yùn)動的初速度為m/s；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（7）多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)總是有，導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的可能原因有。（填選項(xiàng)前的字母）A．小球在軌道斜面上受摩擦阻力

B．小球平拋運(yùn)動過程受空氣阻力C．小球平拋運(yùn)動軌跡平面與坐標(biāo)紙不平行

D．小球經(jīng)過光電門時(shí)，球心與光線不在同一高度6．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動，如圖甲所示。

（1）當(dāng)a球從斜槽末端水平飛出時(shí)與b球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b球，最終兩小球同時(shí)落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，a、b仍同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明。A．兩小球落地速度的大小相同B．兩小球在空中運(yùn)動的時(shí)間相等C．a(chǎn)球在豎直方向的分運(yùn)動與b球的運(yùn)動相同D．a(chǎn)球在水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動（2）另一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)裝置如圖乙所示，彎曲軌道AB固定在水平桌面上，在離軌道邊