實驗五探究平拋運動的特點必備知識·深悟固基2．實驗步驟(1)按實驗原理圖甲安裝實驗裝置，使斜槽末端________．(2)以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標原點O，過O點畫出豎直的y軸和水平的x軸．(3)使小球從斜槽上____________由靜止滾下，把筆尖放在小球可能經過的位置上，如果小球運動中碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點．用同樣方法，在小球運動路線上描下若干點．(4)將白紙從木板上取下，從O點開始連接畫出的若干點描出一條平滑的曲線，如實驗原理圖乙所示．水平同一位置3．誤差和注意事項(1)斜槽末端沒有調節成水平狀態，導致初速度不水平會產生誤差．(2)固定木板時，木板必須處在豎直平面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，固定時要用鉛垂線檢查坐標紙豎線是否豎直．(3)小球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放，為此，可在斜槽上某一位置固定一個擋板．(4)坐標原點不是槽口的端點，應是小球出槽口時球心在木板上的投影點．(2)平拋軌跡殘缺(即無拋出點)．如圖所示，在軌跡上任取三點A、B、C，使A、B間及B、C間的水平距離相等，由平拋運動的規律可知，A、B間與B、C間所用時間相等，設為t，

關鍵能力·突破要點命題一課標教材原型實驗

[基礎考查]例1

(2021年全國卷Ⅱ)某同學利用圖甲所示裝置研究平拋運動的規律．實驗時該同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖乙所示(圖中未包括小球剛離開軌道的影像)．圖中的背景是放在豎直平面內的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為5cm．該同學在實驗中測得的小球影像的高度差已經在圖乙中標出．甲

乙

完成下列填空：(結果均保留2位有效數字)(1)小球運動到圖乙中位置A時，其速度的水平分量大小為________m/s，豎直分量大小為________m/s．(2)根據圖乙中數據可得，當地重力加速度的大小為__________m/s2．【答案】(1)1.0

2.0

(2)9.7變式1

(2021年蘇錫常鎮聯考)某同學利用如圖所示實驗裝置繪制小球做平拋運動的軌跡，關于此實驗下列說法錯誤的是

(

)A．斜槽軌道必須光滑且末端沿水平方向B．小球每次需從斜槽上同一位置自由滑下C．為較準確地繪出小球的運動軌跡，記錄的點應適當多一些D．為較準確地繪出小球的運動軌跡，應該用平滑曲線把各記錄點連起來【答案】A

【解析】為保證小球做平拋運動，斜槽軌道末端要沿水平方向，但軌道不需要必須光滑，故A錯誤，符合題意；為保證小球每次平拋運動的水平初速度相同，小球每次需從斜槽上同一位置自由滑下，故B正確，不符合題意；為了能用平滑曲線準確地繪出小球運動軌跡，記錄的點應適當多一些，故C正確，不符合題意；為較準確地繪出小球運動軌跡，應該用平滑曲線把各記錄點連起來，故D正確，不符合題意．變式2

(2021年臨沂模擬)如圖為研究小球的平拋運動時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2，由圖可知：小球從A點運動到B點經歷的時間________(填“小于”“大于”或“等于”)從B點運動到C點經歷的時間；照相機的閃光頻率為________Hz；小球拋出時的初速度大小為________m/s，小球在B點的速率是________m/s(可用根號表示)．命題二拓展創新實驗

[能力考查]例2

某物理實驗小組采用如圖甲所示的裝置“探究平拋運動的特點”．(1)安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是________．A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小B．保證小球飛出時，初速度水平C．保證小球在空中運動的時間每次都相等D．保證小球運動的軌跡是一條拋物線(2)某同學每次都將小球從斜槽的同一位置無初速度釋放，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的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡．某同學設想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖乙中1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距．若三次實驗中，小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1、x2、x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是_____．A．x2－x1＝x3－x2

B．x2－x1＜x3－x2C．x2－x1＞x3－x2

D．無法判斷(3)另一同學通過正確的實驗步驟及操作，在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡．部分運動軌跡如圖丙所示．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個點，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等．重力加速度為g．可求出小球從P1運動到P2所用的時間為________，小球拋出時的水平速度為________．變式3

(2021年廣東名校模擬)用如圖甲所示的裝置研究平拋運動，在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓小鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動打在豎直墻壁上，把白紙和復寫紙貼在墻上，就可以記錄小鋼球的落點．改變桌子和墻的距離，就可以得到多組數據．已知四次實驗中桌子右邊緣離墻的水平距離分別為10cm、20cm、30cm、40cm，在白紙上記錄的對應落點分別為