2024-2025学年下学期高一物理人教版期中必刷常考题之实验：探究平抛运动的特点

第35页（共35页）2024-2025学年下学期高一物理人教版（2019）期中必刷常考题之实验：探究平抛运动的特点一．选择题（共7小题）1．（2024秋•东台市期末）在已知平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动后，某同学设计如图所示的实验装置，探究平抛水平分运动的特点。实验中钢球从水平桌面上斜面的某一位置由静止滚下，在钢球从桌边抛出后经过的地方水平放置一块木板（调节木板高度的支架未画出），木板上放一张覆有复写纸的白纸，用以记录钢球的落点。多次调节木板位置，使木板上表面与桌面间高度差依次为h1、h2、h3，则h1：h2：h3最合理的是（）A．1：2：3 B．1：3：5 C．1：4：9 D．5：3：12．（2024秋•鼓楼区校级期末）在探究平抛运动规律的实验中，为记录同一组平抛轨迹上各点的空间位置，现将实验装置设计如下：将带有白纸和复写纸的竖直长木板正对着弹簧放置，释放压缩的弹簧使钢球飞出后撞到白纸上留下痕迹A。再将木板依次后退相同的水平距离x，重复实验，钢球撞到木板上留下痕迹B、C。测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3，其中O点与钢球抛出时球心位置等高，重力加速度为g。关于此实验以下说法正确的是（）A．桌面需要保持绝对光滑与严格水平 B．每次释放小球时，弹簧形变量可以不同 C．y1：y2：y3近似为1：4：9 D．由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为v3．（2024秋•石景山区期末）在“研究平抛物体的运动”的实验中，验证实验得到的轨迹是否准确可以有这样一种方法：以曲线上一点为起点，画三段连续等长的水平线段，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段沿竖直方向的线段，其长分别为y1、y2、y3，如图所示。若轨迹准确，则（）A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1 C．y2=y3-y12 D．4．（2024秋•徐州期末）某同学设计的探究平抛运动规律的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球沿斜面滚下，从桌边的相同位置滚出后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上固定一张白纸，白纸上铺有复写纸。不断调整木板高度并释放钢球，在白纸上记录了多个间隔相等的落点，如图乙所示。下面说法正确的是（）A．斜面末端可以超出桌面的右边沿 B．钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放 C．每次调整木板高度，需要同时调整木板的水平位置 D．落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差相同5．（2023秋•惠山区校级期末）如图是宇航员在月球表面水平抛出一小球的频闪照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知（）A．球平抛的初速度为2aB．月球上的重力加速度为aTC．照片上A点是平抛的起始位置 D．小球运动到D点时竖直速度大小为56．（2023秋•湖州期末）如图是“探究平抛物体运动的特点”的实验装置，通过描点画出做平抛运动的小球的运动轨迹。关于该实验，以下说法合理的是（）A．斜槽必须光滑 B．斜槽轨道的末端保持水平 C．每次小球释放的初始位置可以任意选择 D．为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接7．（2023秋•烟台期末）某同学在做平抛运动实验中得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点在直角坐标系xOy中的位置坐标已标出，其中a在坐标原点，已知重力加速度g＝10m/s2，则由图中数据推算出抛出点的位置坐标为（）A．（﹣20，﹣5） B．（0，0） C．（﹣10，﹣10） D．（﹣40，﹣10）二．多选题（共5小题）（多选）8．（2024秋•黄浦区校级期末）在“探究平抛运动的特点”实验中，为减小实验误差，需要（）A．斜槽尽量光滑 B．小球每次应从斜槽上同一高度释放 C．将斜槽的末端切线调成水平 D．将斜槽末端槽口的位置O，作为坐标系的原点（多选）9．（2023秋•三门峡期末）用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法中正确的是（）A．该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦 B．每次都要将小球从轨道同一位置无初速静止释放 C．记录的点应适当多一些 D．挡板高度必须等间距变化（多选）10．（2024春•黄埔区校级期中）图是“探究平抛运动的特点”的实验装置，横挡板在不同高度卡住平抛运动的小球来确定小球运动的轨迹，下列操作正确的有（）A．保持斜槽末端切线水平 B．调整硬木板使其与小球下落的竖直面平行 C．测量同一条轨迹时，小球每次可以从不同高度静止释放 D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹（多选）11．（2023秋•浙江期中）小陈同学用如图所示的装置研究平抛运动，为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面说法正确的是（）A．斜槽轨道一定要光滑 B．每次一定要从斜槽轨道上同一位置静止释放小球 C．斜槽轨道末端一定要保持水平 D．每次必须等距离地下降挡板N来记录小球位置（多选）12．（2023秋•海淀区校级期中）某同学通过频闪照相的方法研究平抛物体的运动，用一张印有小方格的纸记录小球在平抛运动途中的几个位置。得到实验如图所示，图中背景方格坐标每一个边长为l＝10cm。一物体做平抛运动时分别经过O、a、b三点，取重力加速度g＝10m/s2，则下列结论中正确的有（）A．速度的变化量ΔvaO＝Δvba B．小球的抛出速度v＝1m/s C．a点的速度va＝2.5m/s D．小球抛出点的坐标为（﹣5cm，﹣1.25cm）（以O点为坐标原点，向下为y轴正方向，小球水平方向为x轴正方向）三．解答题（共3小题）13．（2024秋•杨浦区校级期末）抛体运动规律的探究与应用抛体运动是生活中常见的曲线运动，研究抛体运动特点及其规律具有重要的实际意义。（1）（多选）某同学用如图1所示装置作“探究平抛运动特点”的实验，图2是该同学在实验中描下的几个点，其中偏差较大的B点产生的原因可能是。A.小球释放点的高度较其他各次高B.小球释放点的高度较其他各次低C.小球从同一高度释放时该同学给了它一个初速度D.小球在运动过程中遇到其他各次没有遇到过的阻力（2）李同学用频闪照相机拍摄到如图3所示的小球平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，已知照相机每隔0.1s曝光一次，则照片中小方格的边长L＝cm，小球平抛初速度v0＝m/s（重力加速度g取10m/s2）。（3）如图4为一个非标网球练习场的示意图，一个网球发球机固定在底角处，可以将网球沿平行于地面的各个方向发出，发球点距地面高为H＝1.8m，球网高h＝1m。图5对应的俯视图，其中L1＝12m，L2＝9m，按照规则，网球发出后不触网且落在对面阴影区域（包含虚线）内为有效发球。图中虚线为球场的等分线。（忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2）①求网球从发球机发出到落地的时间t1？②求网球从发球机发出到落地的时间内的速度改变量。③求发球机有效发球时发出网球的最大速率v1？④求发球机有效发球时发出网球的最小速率v2？14．（2024秋•静安区校级期末）物理学是基于实验的科学，实验可以让物理现象集中、突出的呈现在同学们的面前，通过进行实验的过程也提升了我们的科学探究能力。我们在本学期的学习中就完成了一系列实验，包括：在“用DIS探究加速度a与小车质量M的关系”的实验中，装置如图（a）所示。（1）如图（a）所示，是“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置。①小车上安装的是位移传感器的部分（选填“接收器”或“发射器”）。通过位移传感器测得小车的v﹣t图像，通过图像的（填“斜率”或“纵坐标轴截距”或“横坐标轴截距”）得到小车的加速度。②实验中，多次改变的总质量，获得多组小车运动的加速度a和所受拉力F的数据。某同学根据数据绘出的图像如图（b）所示，图线没有通过坐标原点，经检查分析，是由于小车与轨道间存在摩擦所致，则该小车与轨道间的摩擦力大小为N，在检查分析前，还能推测出的误差可能为。③实验中小车在拉力作用下向右加速运动。请判断钩码受到的合力方向，并进一步判断小车受到的拉力是否等于砝码的重力。A．砝码受到合力向上，拉力大于砝码重力B．砝码受到合力向上，拉力小于砝码重力C．砝码受到合力向下，拉力大于砝码重力D．砝码受到合力向下，拉力小于砝码重力④另外4位同学均得到一条几乎通过坐标原点的直线。现将这4位同学的a﹣F图像画在同一个坐标系内，得到如图（c）所示的4条图线，这4位同学记录的小车总质量分别为：m1＝0.50kg、m2＝0.75kg、m3＝1.00kg、m4＝1.20kg。由图（c）及4位同学记录的小车总质量，推断出小车加速度与小车总质量的定性关系是：。（2）①我们还通过实验对平抛运动进行研究，平抛运动是。A．变加速曲线运动B．匀加速曲线运动C．所受合外力为变力D．加速度垂直速度方向②“探究平抛运动特点”实验，我们可以用频闪照片记录小球运动位置。如图（d）所示为一小球做平抛运动频闪照片的一部分，图中背景格的边长为5.0cm。通过计算分析，可求得物体做平抛运动的初速度大小为m/s，B点的速度大小为m/s。（g取10m/s2）③在做平抛运动实验时，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．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．用铅笔记录小球位置时，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（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④某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图（e）所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取10m/s2）；ⅰ.小球平抛的初速度v＝m/s，vB＝m/s。ⅱ.小球开始做平抛运动的位置坐标x＝cm，y＝cm。15．（2024秋•普陀区校级期末）探究平抛运动的特点时，小球常会弹出接球槽，为此小安设计了一个自动接球机。如图，接球装置K是一端开口另一端封闭的圆筒，其内部封闭端固定一轻质弹簧，圆筒内径略大于小球直径。通过程序控制水平轴电机和竖直轴电机的运动，能使接球装置K的接球口移动到xOy平面的任意位置，并调整与圆筒的角度。不计空气阻力。（1）在O点处安装一光电门传感器测量小球平抛运动的初速度大小v0。①用刻度尺测量球的直径为d，结果如图（b）所示，则d＝cm。②若小安按照图（c）所示的方式安装光电门，测得挡光时间为Δt。用表达式dΔt计算所得的初速度大小（选填：A.偏大、B.准确、C.（2）（计算）某次实验中，测得v0＝3m/s，调整接球口的纵坐标y＝0.8m，为使球到达接球口时的速度方向与圆简的方向一致，求接球装置K的圆筒与水平方向的夹角θ。（3）若要保证小球每次都能进入接球装置K的接球口，水平轴电机的位置坐标x和竖直轴电机的位置坐标y间的关系为x＝（用字母表示，v0和g已知）。（4）（简答）如图（d），当球以大小v的速度进入圆筒后立即与弹簧接触，不计球与筒间的摩擦力。分析说明球沿筒向下的运动情况。

2024-2025学年下学期高一物理人教版（2019）期中必刷常考题之实验：探究平抛运动的特点参考答案与试题解析题号1234567答案CDABCBA一．选择题（共7小题）1．（2024秋•东台市期末）在已知平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动后，某同学设计如图所示的实验装置，探究平抛水平分运动的特点。实验中钢球从水平桌面上斜面的某一位置由静止滚下，在钢球从桌边抛出后经过的地方水平放置一块木板（调节木板高度的支架未画出），木板上放一张覆有复写纸的白纸，用以记录钢球的落点。多次调节木板位置，使木板上表面与桌面间高度差依次为h1、h2、h3，则h1：h2：h3最合理的是（）A．1：2：3 B．1：3：5 C．1：4：9 D．5：3：1【考点】探究平抛运动的特点．【专题】信息给予题；定量思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．【答案】C【分析】本实验的目的为探究平抛水平分运动的特点，因此就要探究相等时间内的水平位移关系；平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，结合初速度为零的匀加速直线运动的推论即可完成作答。【解答】解：实验的目的为探究平抛水平分运动的特点，因此就要探究相等时间内的水平位移关系，从而分析水平方向的运动情况；平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知在1T时间内、2T时间内、3T时间内的位移满足x1：x2：x3＝1：4：9；多次调节木板位置，使木板上表面与桌面间高度差满足h1：h2：h3＝1：4：9，则复写纸上相邻点迹之间的时间间隔相等，从而达到探究相等时间内的水平位移关系的目的；综上分析，故ABD错误，C正确。故选：C。【点评】本题主要考查了探究平抛运动水平分运动的特点，要明确实验原理，知道初速度为零的匀变速直线运动的推论是解题的关键。2．（2024秋•鼓楼区校级期末）在探究平抛运动规律的实验中，为记录同一组平抛轨迹上各点的空间位置，现将实验装置设计如下：将带有白纸和复写纸的竖直长木板正对着弹簧放置，释放压缩的弹簧使钢球飞出后撞到白纸上留下痕迹A。再将木板依次后退相同的水平距离x，重复实验，钢球撞到木板上留下痕迹B、C。测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3，其中O点与钢球抛出时球心位置等高，重力加速度为g。关于此实验以下说法正确的是（）A．桌面需要保持绝对光滑与严格水平 B．每次释放小球时，弹簧形变量可以不同 C．y1：y2：y3近似为1：4：9 D．由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为v【考点】探究平抛运动的特点．【专题】信息给予题；定量思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．【答案】D【分析】AB.根据实验原理和正确操作分析作答；C.由于不知道第一块竖直长木板与桌面边缘的水平距离，因此不能确定时间间隔是否相同，据此分析作答；D.根据匀变速直线运动推论求时间间隔，根据匀速直线运动公式求水平初速度。【解答】解：AB.实验时，为了保证小球离开桌面后做平抛运动，桌面必须水平；只有每次释放小球时，弹簧形变量相同，小球离开桌面做平抛运动的初速度就相同，桌面不需要保持绝对光滑，故AB错误；C.由于不知道第一块竖直长木板与桌面边缘的水平距离，因此不能确定时间间隔是否相同，因此不能得到y1：y2：y3近似为1：4：9，故C错误；D.由图可知，三块竖直长木板之间的水平间距相对，根据平抛运动规律可知，时间间隔相等，设为T；小球在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动推论Δy解得T水平初速度v0=x故选：D。【点评】本题考查了探究平抛运动规律的实验，要明确实验原理，掌握平抛运动的规律，掌握根据匀变速直线运动的推论求解时间间隔的方法。3．（2024秋•石景山区期末）在“研究平抛物体的运动”的实验中，验证实验得到的轨迹是否准确可以有这样一种方法：以曲线上一点为起点，画三段连续等长的水平线段，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段沿竖直方向的线段，其长分别为y1、y2、y3，如图所示。若轨迹准确，则（）A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1 C．y2=y3-y12 D．【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】A【分析】研究平抛运动时，把运动分解到水平和竖直方向研究，水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动的特点即可求解。【解答】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，这三段水平位移相等，所以时间相等，在竖直方向上做匀变速直线运动，相邻的相等时间内的位移之差是个定值，则有：（y2﹣y1）﹣y1＝（y3﹣y2）﹣（y2﹣y1）解得：y3＝3y2﹣3y1故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】解决本题的关键掌握研究平抛运动实验的步骤以及注意事项，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。4．（2024秋•徐州期末）某同学设计的探究平抛运动规律的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球沿斜面滚下，从桌边的相同位置滚出后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上固定一张白纸，白纸上铺有复写纸。不断调整木板高度并释放钢球，在白纸上记录了多个间隔相等的落点，如图乙所示。下面说法正确的是（）A．斜面末端可以超出桌面的右边沿 B．钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放 C．每次调整木板高度，需要同时调整木板的水平位置 D．落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差相同【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】B【分析】根据实验装置分析实验原理和实验操作结合平抛运动特点分析解答。【解答】解：A．钢球做平抛运动，初速度沿水平方向，则斜面末端不可以超出桌面的右边沿，故A错误；B．为保证钢球初速度大小相等，则钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放，故B正确；C．根据实验原理可知，每次调整木板高度，不需要调整木板的水平位置，故C错误；D．初速度大小相等，落点1、2的时间与落点2、3所对应的时间相等，根据Δy＝gt2，可知木板高度差不相同，故D错误；故选：B。【点评】本题考查探究平抛运动的特点实验，要求掌握实验原理、实验器材和装置、实验步骤和数据处理。5．（2023秋•惠山区校级期末）如图是宇航员在月球表面水平抛出一小球的频闪照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知（）A．球平抛的初速度为2aB．月球上的重力加速度为aTC．照片上A点是平抛的起始位置 D．小球运动到D点时竖直速度大小为5【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】C【分析】A.根据水平方向的匀速直线运动求解初速度；B.根据匀变速直线运动的推论列式求解加速度；C.根据竖直方向的满足的位移比进行分析判断；D.根据自由落体运动的速度规律列式求解。【解答】解：A.小球平抛的初速度为v0=3B.竖直方向Δy＝2a＝gT2，月球上的重力加速度为g=2aC.因竖直方向相等时间内的位移之比为1：3：5，可知照片上A点是平抛的起始位置，故C正确；D.小球运动到D点时竖直速度大小为vDy＝g•3T=2aT2×故选：C。【点评】考查平抛运动的规律，熟练掌握分运动的规律进行分析解答。6．（2023秋•湖州期末）如图是“探究平抛物体运动的特点”的实验装置，通过描点画出做平抛运动的小球的运动轨迹。关于该实验，以下说法合理的是（）A．斜槽必须光滑 B．斜槽轨道的末端保持水平 C．每次小球释放的初始位置可以任意选择 D．为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．【答案】B【分析】明确验证平抛运动的实验原理，从而分析实验中应注意的事项。【解答】解：A、斜槽不需要光滑，并且绝对光滑的物体是不存在的，故A错误；B、根据平抛运动的初速度沿水平方向，可知斜槽末端切线水平，故B正确；C、要保证每次的初速度相同，小球每次都应从同一位置从静止释放，故C错误；D、根据实验作图规则，必须用平滑的曲线将这些点连起来，故D错误。故选：B。【点评】本题考查验证平抛运动的实验，在该实验中要注意两点，一是斜槽末端要切线水平；另一点要求小球每次从同一位置静止释放。7．（2023秋•烟台期末）某同学在做平抛运动实验中得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点在直角坐标系xOy中的位置坐标已标出，其中a在坐标原点，已知重力加速度g＝10m/s2，则由图中数据推算出抛出点的位置坐标为（）A．（﹣20，﹣5） B．（0，0） C．（﹣10，﹣10） D．（﹣40，﹣10）【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】A【分析】根据三个点的水平、竖直方向位移的关系，先由逐差公式求出时间间隔，再由水平方向的匀速直线运动求初速度；由b点的竖直分速度求出从抛出到b点的时间，由平抛规律求出到b点的两个位移，最后根据位置关系求出抛出点的坐标。【解答】解：由题图乙可知，a、b、c三点中相邻两点的时间间隔相等，设为T，根据逐差法可得Δy=解得T＝0.2s初速度大小为v0在b点时的竖直分速度大小为vby小球从抛出点运动到b点所用的时间为t=则抛出点的横坐标为x＝xb﹣v0t＝40cm﹣200×0.3cm＝﹣20cm抛出点的纵坐标为y=抛出点的位置坐标为（﹣20，﹣5）。故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解；对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题。二．多选题（共5小题）（多选）8．（2024秋•黄浦区校级期末）在“探究平抛运动的特点”实验中，为减小实验误差，需要（）A．斜槽尽量光滑 B．小球每次应从斜槽上同一高度释放 C．将斜槽的末端切线调成水平 D．将斜槽末端槽口的位置O，作为坐标系的原点【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】BC【分析】根据实验原理掌握正确的实验操作，斜面是否有摩擦对实验结果无影响。【解答】解：ABC．无论斜槽是否光滑，只要让小球每次都从同一高度由静止开始滚下，保证使小球水平抛出时具有相同的初速度即可，斜槽末端的切线保持水平，是为了保证小球抛出时做平抛运动，从而减小误差，故A错误，BC正确；D．应将小球球心的位置作为坐标系的原点，故D错误；故选：BC。【点评】本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学公式即可完成分析。（多选）9．（2023秋•三门峡期末）用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法中正确的是（）A．该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦 B．每次都要将小球从轨道同一位置无初速静止释放 C．记录的点应适当多一些 D．挡板高度必须等间距变化【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定性思想；归纳法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】BC【分析】只要将小球每次从同一位置无初速度静止释放，离开斜槽末端的速度就相同；记录的点应适当多一些；挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可。【解答】解：AB，该实验是通过多次释放小球在白纸上留下痕迹描绘平抛运动的轨迹，则只要将小球每次从同一位置无初速度静止释放，离开斜槽末端的速度就相同，轨迹就为同一轨迹，所以轨道无需光滑，故A错误，B正确；C.记录的点应适当多一些，轨迹更准确，故C正确；D.挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故D错误。故选：BC。【点评】掌握“研究平抛运动”的实验原理和实验注意事项是解题的基础。（多选）10．（2024春•黄埔区校级期中）图是“探究平抛运动的特点”的实验装置，横挡板在不同高度卡住平抛运动的小球来确定小球运动的轨迹，下列操作正确的有（）A．保持斜槽末端切线水平 B．调整硬木板使其与小球下落的竖直面平行 C．测量同一条轨迹时，小球每次可以从不同高度静止释放 D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹【考点】探究平抛运动的特点．【专题】参照思想；实验分析法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】AB【分析】根据实验原理和实验的注意事项，分析各操作的正确与否。【解答】解：A、小球离开斜槽后做平抛运动，必须调整斜槽使其末端切线水平，故A正确；B、实验过程中，应调整硬木板使其保持竖直，即与小球下落的竖直面平行，故B正确；C、测量同一次平抛的一条轨迹时，为使小球做平抛运动的初速度相等，每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球，故C错误；D、用光滑曲线连接描绘的点，得到小球的运动轨迹，不能用折线，故D错误。故选：AB。【点评】本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合平抛运动的特点和运动学公式即可完成分析。（多选）11．（2023秋•浙江期中）小陈同学用如图所示的装置研究平抛运动，为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面说法正确的是（）A．斜槽轨道一定要光滑 B．每次一定要从斜槽轨道上同一位置静止释放小球 C．斜槽轨道末端一定要保持水平 D．每次必须等距离地下降挡板N来记录小球位置【考点】探究平抛运动的特点．【专题】信息给予题；定性思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．【答案】BC【分析】根据平抛运动的实验原理、正确操作和注意事项分析作答。【解答】解：AB．斜槽轨道不一定要光滑，只需要保证每次从斜槽轨道上同一位置静止释放小球即可，故A错误，B正确；C．斜槽轨道末端一定要保持水平，保证小球能做平抛运动，故C正确；D．每次不一定必须等距离地下降挡板N来记录小球位置，故D错误。故选：BC。【点评】本题考查了描绘平抛运动的轨迹的实验，要明确实验原理、正确操作和注意事项，基础题。（多选）12．（2023秋•海淀区校级期中）某同学通过频闪照相的方法研究平抛物体的运动，用一张印有小方格的纸记录小球在平抛运动途中的几个位置。得到实验如图所示，图中背景方格坐标每一个边长为l＝10cm。一物体做平抛运动时分别经过O、a、b三点，取重力加速度g＝10m/s2，则下列结论中正确的有（）A．速度的变化量ΔvaO＝Δvba B．小球的抛出速度v＝1m/s C．a点的速度va＝2.5m/s D．小球抛出点的坐标为（﹣5cm，﹣1.25cm）（以O点为坐标原点，向下为y轴正方向，小球水平方向为x轴正方向）【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】AC【分析】平抛运动可以分解为竖直方向和水平方向上的分运动，竖直方向为自由落体，水平方向为匀速直线运动，根据两个点中间的水平距离相等可知运动时间相等，分别用运动学公式求出初速度和A点速度，以及抛出点的位置。【解答】解：A、由平抛运动规律可知，水平位移2l＝v0t，故tOa＝tab，物体做平抛运动在相等时间内速度的变化量相同，所以速度变化量：ΔvaO＝Δvba，故A正确；BC、令tOa＝tab＝T，A点的竖直分速度为vay，则有：yOa＝vayT-12gT2，即：0.1＝vayT﹣yab＝vayT+12gT2，即：0.2＝vay解得T＝0.1s，vay＝1.5m/s根据2l＝vT将l＝10cm＝0.1m代入解得初速度v＝2m/sa点的速度va=解得va＝2.5m/s，故B错误，C正确；D、令抛出点为P，根据速度—时间公式可知O点竖直分速度vOy＝vAy﹣gT＝1.5m/s﹣10×0.1m/s＝0.5m/st0=vOygxPO＝vt0＝vt0＝2×0.05m＝0.1m＝10cmyPO=12gt02=12故小球抛出点的坐标为（﹣10cm，﹣1.25cm）（以O点为坐标原点，向下为y轴正方向，小球水平方向为x轴正方向），故D错误；故选：AC。【点评】本题属于平抛运动的实验题，注意把运动分解，运用运动学公式求解即可。三．解答题（共3小题）13．（2024秋•杨浦区校级期末）抛体运动规律的探究与应用抛体运动是生活中常见的曲线运动，研究抛体运动特点及其规律具有重要的实际意义。（1）（多选）某同学用如图1所示装置作“探究平抛运动特点”的实验，图2是该同学在实验中描下的几个点，其中偏差较大的B点产生的原因可能是AC。A.小球释放点的高度较其他各次高B.小球释放点的高度较其他各次低C.小球从同一高度释放时该同学给了它一个初速度D.小球在运动过程中遇到其他各次没有遇到过的阻力（2）李同学用频闪照相机拍摄到如图3所示的小球平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，已知照相机每隔0.1s曝光一次，则照片中小方格的边长L＝5cm，小球平抛初速度v0＝1.5m/s（重力加速度g取10m/s2）。（3）如图4为一个非标网球练习场的示意图，一个网球发球机固定在底角处，可以将网球沿平行于地面的各个方向发出，发球点距地面高为H＝1.8m，球网高h＝1m。图5对应的俯视图，其中L1＝12m，L2＝9m，按照规则，网球发出后不触网且落在对面阴影区域（包含虚线）内为有效发球。图中虚线为球场的等分线。（忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2）①求网球从发球机发出到落地的时间t1？②求网球从发球机发出到落地的时间内的速度改变量。③求发球机有效发球时发出网球的最大速率v1？④求发球机有效发球时发出网球的最小速率v2？【考点】探究平抛运动的特点．【专题】计算题；实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】（1）AC；（2）5；1.5；（3）①网球从发球机发出到落地的时间为0.6m/s；②网球从发球机发出到落地的时间内的速度改变量为6m/s。③发球机有效发球时发出网球的最大速率为25m/s；④发球机有效发球时发出网球的最小速率为18.75m/s。【分析】（1）偏差较大的点位于正常轨迹点的上侧，表明该点水平方向的速度比其它点的水平速度大，据此分析作答；（2）小球在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论求小方格的边长；小球在水平方向做匀速直线运动，根据匀速直线运动公式求水平初速度；（3）网球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的规律进行分析，然后水平位移和下落高度的临界条件求解作答。【解答】解：（1）根据图像可知，偏差较大的点位于正常轨迹点的上侧，表明该点水平方向的速度比其它点的水平速度大，其原因可能是小球释放点的高度较其他各次高，或者小球从同一高度释放时该同学给了它一个初速度，故AC正确，BD错误。故选：AC。（2）照相机每隔0.1s曝光一次，则相邻点迹之间的时间间隔T＝0.1s小球在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论Δy＝3L﹣L＝gT2代入数据解得L＝5×10﹣2m＝5cm小球在水平方向做匀速直线运动，速度初速度v（3）①网球做平抛运动，竖直方向H网球从发球机发出到落地的时间t②根据运动学公式，速度的改变量Δv＝gt1＝10×0.6m/s＝6m/s方向竖直向下③网球刚好落到对角线位置（最右上角）处，发出网球的速率最大水平位移x最大速率v④网球刚好从阴影区域的左下角越过球网落下，时间t水平位移x最小速率v2故答案为：（1）AC；（2）5；1.5；（3）①网球从发球机发出到落地的时间为0.6m/s；②网球从发球机发出到落地的时间内的速度改变量为6m/s。③发球机有效发球时发出网球的最大速率为25m/s；④发球机有效发球时发出网球的最小速率为18.75m/s。【点评】本题考查了探究平抛运动的特点的实验，要明确实验原理，掌握实验的正确操作；知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律；解题时要抓住水平位移和下落高度的临界条件。14．（2024秋•静安区校级期末）物理学是基于实验的科学，实验可以让物理现象集中、突出的呈现在同学们的面前，通过进行实验的过程也提升了我们的科学探究能力。我们在本学期的学习中就完成了一系列实验，包括：在“用DIS探究加速度a与小车质量M的关系”的实验中，装置如图（a）所示。（1）如图（a）所示，是“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置。①小车上安装的是位移传感器的发射器部分（选填“接收器”或“发射器”）。通过位移传感器测得小车的v﹣t图像，通过图像的斜率（填“斜率”或“纵坐标轴截距”或“横坐标轴截距”）得到小车的加速度。②实验中，多次改变钩码的总质量，获得多组小车运动的加速度a和所受拉力F的数据。某同学根据数据绘出的图像如图（b）所示，图线没有通过坐标原点，经检查分析，是由于小车与轨道间存在摩擦所致，则该小车与轨道间的摩擦力大小为0.5N，在检查分析前，还能推测出的误差可能为轨道倾斜，右端偏高。③实验中小车在拉力作用下向右加速运动。请判断钩码受到的合力方向，并进一步判断小车受到的拉力是否等于砝码的重力D。A．砝码受到合力向上，拉力大于砝码重力B．砝码受到合力向上，拉力小于砝码重力C．砝码受到合力向下，拉力大于砝码重力D．砝码受到合力向下，拉力小于砝码重力④另外4位同学均得到一条几乎通过坐标原点的直线。现将这4位同学的a﹣F图像画在同一个坐标系内，得到如图（c）所示的4条图线，这4位同学记录的小车总质量分别为：m1＝0.50kg、m2＝0.75kg、m3＝1.00kg、m4＝1.20kg。由图（c）及4位同学记录的小车总质量，推断出小车加速度与小车总质量的定性关系是：拉力大小相等时，小车总质量越大，加速度越小。（2）①我们还通过实验对平抛运动进行研究，平抛运动是B。A．变加速曲线运动B．匀加速曲线运动C．所受合外力为变力D．加速度垂直速度方向②“探究平抛运动特点”实验，我们可以用频闪照片记录小球运动位置。如图（d）所示为一小球做平抛运动频闪照片的一部分，图中背景格的边长为5.0cm。通过计算分析，可求得物体做平抛运动的初速度大小为1.5m/s，B点的速度大小为2.5m/s。（g取10m/s2）③在做平抛运动实验时，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：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．用铅笔记录小球位置时，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（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④某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图（e）所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取10m/s2）；ⅰ.小球平抛的初速度v＝2m/s，vB＝2.5m/s。ⅱ.小球开始做平抛运动的位置坐标x＝﹣10cm，y＝﹣1.25cm。【考点】探究平抛运动的特点；探究加速度与力、质量之间的关系．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；牛顿运动定律综合专题；实验探究能力．【答案】（1）发射器；斜率；钩码；0.5；轨道倾斜，右端偏高；D；拉力大小相等时，小车总质量越大，加速度越小；（2）B；1.5；2.5；ACE；2；2.5；﹣10；﹣1.25【分析】（1）按照传感器的使用方法，确定接收部分与发射部分的安装；根据牛顿第二定律和图象的横、纵截距来求小车的质量和动摩擦因数，再求出小车受到的摩擦力；根据a﹣F图象的特点结合牛顿第二定律求解；（2）斜槽的末端必须水平，目的是保证小球的初速度水平；根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而得出周期；根据水平位移和时间间隔求出小球运动的水平分速度；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度，根据位移公式计算抛出点坐标。【解答】（1）①小车上安装的是位移传感器的发射器部分；通过位移传感器测得小车的v﹣t图像，通过图像的斜率得到小车的加速度。②根据实验原理可知，实验中，多次改变钩码的总质量，获得多组小车运动的加速度a和所受拉力F的数据根据牛顿第二定律有F﹣f＝ma解得a=根据图像中（0.5，0）坐标点，代入解得f＝0.5N由于F≠0时，a＝0，可知误差可能为轨道倾斜，右端偏高。③实验中小车在拉力作用下向右加速运动，则钩码受到的合力方向向下，根据牛顿第二定律有mg﹣T＝ma可知拉力小于砝码重力，故ABC错误，D正确；故选：D。④由图可知，拉力大小相等时，小车总质量越大，加速度越小。（2）①平抛运动只受重力，加速度恒定不变，是匀加速曲线运动，故B正确，ACD错误。故选：B。②竖直方向根据逐差法可知Δy＝5L﹣3L＝gT2则T＝0.1s根据v0=解得v0＝1.5m/sB点竖直方向的速度为vBy=5L+3则B点的速度大小为vB=解得vB＝2.5m/s③A．为保证初速度水平，则需通过调节使斜槽的末端保持水平，故A正确；B．为保证初速度相同，每次由静止释放小球，释放小球的位置必须相同，故B错误，C正确；D．用铅笔记录小球位置时，无需等距离下降，故D错误；E．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，避免摩擦产生影响，故E正确；F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接各点，故F错误；故选：ACE。④i竖直方向根据逐差法可知Δy＝gT2则T=(30-10-10)×0.0110s根据v=xT=B点竖直方向的速度为vBy=y0C则B点的速度大小为vB=解得vB＝2.5m/sii初始点到达B点的时间为vBy＝gt解得t＝0.15s水平位移为x'＝vt＝2×0.15m＝30cm竖直位移为y'=解得y'＝11.25cm则初始点的坐标为x'O＝xB﹣x'＝20cm﹣30cm＝﹣10cmy'O＝yB﹣y'＝10cm﹣11.25cm＝﹣1.25cm故答案为：（1）发射器；斜率；钩码；0.5；轨道倾斜，右端偏高；D；拉力大小相等时，小车总质量越大，加速度越小；（2）B；1.5；2.5；ACE；2；2.5；﹣10；﹣1.25【点评】对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，只有掌握好了基本知识和基本方法才能顺利解决实验题目，所以要重视基本知识和基本方法的学习和训练。15．（2024秋•普陀区校级期末）探究平抛运动的特点时，小球常会弹出接球槽，为此小安设计了一个自动接球机。如图，接球装置K是一端开口另一端封闭的圆筒，其内部封闭端固定一轻质弹簧，圆筒内径略大于小球直径。通过程序控制水平轴电机和竖直轴电机的运动，能使接球装置K的接球口移动到xOy平面的任意位置，并调整与圆筒的角度。不计空气阻力。（1）在O点处安装一光电门传感器测量小球平抛运动的初速度大小v0。①用刻度尺测量球的直径为d，结果如图（b）所示，则d＝2.10cm。②若小安按照图（c）所示的方式安装光电门，测得挡光时间为Δt。用表达式dΔt计算所得的初速度大小偏小（选填：A.偏大、B.准确、C.（2）（计算）某次实验中，测得v0＝3m/s，调整接球口的纵坐标y＝0.8m，为使球到达接球口时的速度方向与圆简的方向一致，求接球装置K的圆筒与水平方向的夹角θ。（3）若要保证小球每次都能进入接球装置K的接球口，水平轴电机的位置坐标x和竖直轴电机的位置坐标y间的关系为x＝v02tanθg（用字母表示，v（4）（简答）如图（d），当球以大小v的速度进入圆筒后立即与弹簧接触，不计球与筒间的摩擦力。分析说明球沿筒向下的运动情况。【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】（1）2.10；偏小；（2）接球装置K的圆筒与水平方向的夹角为53°；（3）v02tanθ【分析】（1）根据刻度尺分度值读数，根据光电门测速度的原理分析；（2）（3）根据平抛运动规律分析解答；（4）根据重力分力与弹力的大小关系分析。【解答】解：（1）①刻度尺分度值为1mm，球的直径为2.10cm；②由于光电门测速度只是测量平均速度，在匀变速直线运动中，平均速度与中间时刻的瞬时速度相等，小于中间位置的瞬时速度，则测得的速度偏小；（2）由平抛规律可知tanθ=vy解得θ＝53°（3）由平抛规律可知tanθ=变形可得x=（4）球沿筒向下的运动，刚接触弹簧时，重力的分力较大，速度增大，当重力分力等于弹力时，速度最大，随后逐渐减小。故答案为：（1）2.10；偏小；（2）接球装置K的圆筒与水平方向的夹角为53°；（3）v02tanθ【点评】本题考查了平抛的规律，动能定理和功能关系，要求学生熟练掌握这些知识点以及基本的公式应用。

考点卡片1．探究加速度与力、质量之间的关系【知识点的认识】一、实验目的1．学会用控制变量法研究物理规律．2．验证牛顿第二定律．3．掌握利用图象处理数据的方法．二、实验原理探究加速度a与力F及质量m的关系时，应用的基本方法是控制变量法，即先控制一个参量﹣﹣小车的质量m不变，讨论加速度a与力F的关系，再控制小盘和砝码的质量不变，即力F不变，改变小车质量m，讨论加速度a与m的关系．三、实验器材打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码．四、实验步骤（一）测质量1．用天平测出小车和砝码的总质量M，小盘和砝码的总质量m，把测量结果记录下来．（二）仪器安装及平衡摩擦力2．按下图把实验器材安装好，只是不把悬挂小盘的细绳系在车上，即不给小车施加牵引力．3．平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板．反复移动木板的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态．这时，小车拖着纸带运动时受到的摩擦阻力恰好与小车所受的重力在斜面方向上的分力平衡．（三）保持小车的质量不变4．把细绳系在小车上并绕过滑轮悬挂小盘，先接通电源再放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列的点，打完点后切断电源，取下纸带，在纸带上标上纸带号码．5．保持小车和砝码的质量不变，在小盘里放入适量的砝码，把小盘和砝码的总质量m′记录下来，重复步骤4．在小盘内再放入适量砝码，记录下小盘和砝码的总质量m″，再重复步骤4．6．重复步骤5三次，得到三条纸带．7．在每条纸带上都选取一段比较理想的部分，标明计数点，测量各个计数点到O计数点间的距离，算出与每条纸带对应的小车加速度的值．8．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力F，作用力的大小F等于小盘和砝码的总重力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，如果这些点是在一条过原点的直线上，便证明了加速度与作用力成正比．（四）保持小盘和砝码的质量不变9．保持小盘和砝码的质量不变，在小车上加砝码，重复上面的实验，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点．如果这些点是在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比．五、注意事项1．平衡摩擦力：就是调出一个合适的斜面，使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦阻力．在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在小车上，即不要给小车施加任何牵引力，并要让小车拖着打点的纸带运动．整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量，都不需要重新平衡摩擦力．2．实验条件：每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质量远大于小盘和砝码的总质量的条件下打出．只有如此，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力．3．操作顺序：改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车．六、误差分析1．质量的测量误差，纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差．2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力（实际上小车受到的拉力要小于小盘和砝码的总重力），存在系统误差．小盘和砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘和砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小．3．平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式