1.3 探究平抛运动的特点 课时检测（解析版） 1．某同学用图示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“不同时”）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将__ _（填“变长”，“不变”或“变短”）； ③ 上述现象（______） A．仅能说明平抛运动水平方向做匀速直线运动 B．仅能说明平抛运动竖直方向做自由落体运动 C．既能说明平抛运动水平方向做匀速直线运动又能说明平抛运动竖直方向做自由落体 运动 2．（1）在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中 ① 已有实验器材：木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔，下列所示的器材中还 需要选取___________；（填字母） ② 某次用弹簧秤拉橡皮筋时弹簧秤的指针位置如图所示，弹簧秤示数为 ___________N； （2）如图所示，用小锤轻击弹簧金属片，A 球沿水平方向飞出，同时 B 球被松开，竖 直向下运动，用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到___________。 A．A、B 两球同时落地 B．A、B 两球运动轨迹相同 C．A 球的运动轨迹不同，B 球的运动轨迹相同 D．力越大，A、B 两球落地时间间隔越大 3．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹；实验 装置如图甲所示； （1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述 你的检查方法：____； （2）关于这个实验，①除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要 的是_____； A．秒表 B．坐标纸 C．天平 D．弹簧秤 E．重垂线 ② 引起实验误差的原因是（____） A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B．确定 Oy 轴时，没有用重锤线 C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取做计算的点离原点 O 较近 ③ 某同学用如图乙所示的装置，进行了“探究平抛运动规律”的实验： 两个相同的弧形轨道 M、N，分别用于发射小铁球 PQ，其中 N 的末端与可看做光滑的 水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁 C、D；调节电磁铁 CD 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 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 P 球落地时正好能与 Q 球相遇发生碰撞，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__________． 4．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_________________________． （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_________m/s． 5．某物理兴趣小组采用如图所示的装置进行实验。质量分别为 mA 和 mB 的 A、B 小球 处于同一高度， M 为 A 球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属 片，使 A 球沿水平方向飞出，同时 B 球被自动松开，B 球自由下落。最后 B 球落到水 平地面上的 P 点，A 球落到水平地面上的 N 点；请你回答下列问题： （1）该实验是为了验证：___________（选填正确答案的字母序号）； A．做平抛运动的小球 A 在竖直方向上做自由落体运动 B．做平抛运动的小球 A 在水平方向上做匀速直线运动 C．小球 B 在竖直方向上做自由落体运动 （2）该实验中___________（选填正确答案的字母序号）。 A．两球的质量应该相等 B．应改变装置的高度，多次进行实验 C．需要测出装置距地面之间的竖直高度 6．某实验小组自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片， 利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图 1 所示。 (1)实验室有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作该实验中下落物体的是_____ _。 (2)下列主要操作步骤的正确顺序是______。（填写各步骤前的序号） ① 把刻度尺竖直固定在墙上 ② 捏住小球，从刻度尺旁静止释放 ③ 手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置 ④ 打开手机摄像功能，开始摄像 (3)停止摄像，从视频中截取等间隔的三帧图片，由三张图片读出小球所在位置的刻度 分别为 2.50cm ， 26.50cm ， 77.20cm ；已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 1 s 6 ，由此测得重力加速度为______ m / s 2 （保留两位小数）。 (4)在某次实验中，释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从 该视频中截取图片，能否用来测重力加速度？说明理由________。 7．(1)如图所示是研究平抛物体运动的演示实验装置。实验时，先用弹簧片 C 将 B 球 紧压在 DE 间并与 A 球保持在同一水平面上，用小锤 F 击打弹簧片 C，A 球被水平抛出， 同时 B 球自由下落。实验几次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，我们听到 A、B 两球总是同时落地，这个实验_________。 A．说明 A、B 两球落地时的速度相同 B．说明 A、B 两球在水平方向运动是做匀速直线运动 C．说明平抛运动是自由落体和匀速直线运动的合运动 D．说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 (2)如图所示是某学生在做“研究平抛物体运动”的实验时记录小球运动的轨迹，x 轴为水 平方向，y 轴为竖直方向。O 点为平抛的初始位置，P 点为轨迹上一点。则 ① 物体从 O 点运动到 P 点的时间为________s； ② 物体的初速度为________ m / s ；（结果保留 2 位有效数字） 2 ③ 该平抛运动的轨迹方程为________。（g 取 10m / s ） 8．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画小 球做平抛运动的轨迹。 (1)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.通过调节使斜槽的末端保持水平 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.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 在做该实验中某同学只记录了小球运动的轨迹上的 A、B、C 三点并以 A 点为坐标原点 建立了直角坐标系，得到如图所示的图像。（g=10m/s2。） (2)试根据图像求出小球从 A 运动到 B 的时间为_____s，小球做平抛运动的初速度大小 为______m/s； (3)小球运动到 B 点时的竖直分速度大小为______m/s；抛出点在 A 点上方的高度为 ____m。 9．在“研究小球平抛运动”的实验中： （1）如图甲所示的演示实验中，A、B 两球同时落地，说明______ A．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 B．平抛运动的飞行时间只由高度决定 C．平抛运动水平方向为匀速直线运动 D．平抛运动的轨迹是一条抛物线 （2）某同学设计了如下图乙的实验：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，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，图中背景正方 形方格的边长为 L=4.9cm，A、B、C 是小球的三个位置，取 g＝9.80m/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 C 点 时的竖直分速度 vcy=_______m/s。 10．（1）下列实验中需要补偿阻力的是___________。 A．“探究小车速度随时间变化的规律” B．“探究加速度与力、质量的关系” C．“探究平抛运动的特点” （2）小明同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，闭合打点计时器电源开关前 一瞬间的照片，不合理之处是___________。 （3）小红同学做了“探究加速度与力、质量的关系”实验。在得到的纸带上选 7 个计数 点，并记录了各计数的位置（单位： cm ），每个计数点间还有四个点，打点计时器的 频率为 50 Hz ，则第 4 个计数点小车的速度___________ m/s ，小车运动的加速度为___ ________ m/s 2 ，（保留 2 位有效数字）。 11．如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： （1）关于这个实验，以下说法正确的是 ___________。 A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球要从同一高度由静止释放 C．实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板 （2）某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C 是运动轨迹上的三点， 位置已标出，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运动的 初速度是_______m/s，小球从抛出运动到 B 点的时间为_______s，抛出点的坐标 x=_______m，y=_______m。 （g=10m/s2） 参考答案 不变 1．同时 B 【详解】 ① 小锤轻击弹性金属片时，通过实验可以观察到它们同时落地； ② 让 A、B 球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，由于两球下落的竖直高度不变， 则 A 球在空中运动的时间将不变。 ③ 由于实验中观察到两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动规律相同，故仅能说明平 抛运动竖直方向做自由落体运动。 故选 B。 2．AC 2.62-2.65 AC 【详解】 （1）还需要刻度尺用来作图，弹簧秤用来测量拉力的大小，故选 AC； （1）弹簧秤的示数为 2.63N； （2）击打的力越大，A 球的初速度越大，A 球运动的越远；但其竖直分运动为自由落体运 动，总是与 B 球同步的，即同时落地。故选 AC。 3．将小球放在槽的末端（或木板上）看小球能否静止 BE ABD 平抛运动在水平