2022屆高考一輪復習專題02實驗研究平拋運動1．(1)在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是__________。A．游標卡尺B．秒表C．坐標紙D．天平E．彈簧秤F．重垂線(2)實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動。下列說法正確的是____A．調節斜槽軌道，使其末端水平B．每次由靜止釋放小球的位置必須相同C．斜槽必須光滑D．小球運動時不應與木板上的坐標紙接觸E．將小球的位置記錄在坐標紙上，取下坐標紙用直尺將點連成折線2．圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖．（1）實驗前應對實驗裝置反復調節，直到斜槽末端切線________．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋________．（2）圖乙是正確實驗取得的數據，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為________m/s．（g取9．8m/s2）3．在探究平拋運動的規律時，可以選用下列各種裝置圖,在下列選項中選擇正確的選項填在相應的橫線上．(1)選用裝置1是為了______(2)選用裝置2時注意______(3)選用裝置3要準確獲得鋼球的平拋軌跡,______A．選用裝置1是為了研究平拋的豎直分運動B．選用裝置1是為了研究平拋的水平分運動C．選用裝置2要獲得穩定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要比水面高D．選用裝置2要獲得穩定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要比水面低E.鋼球每次可以從裝置3上的斜槽不同位置靜止釋放F.鋼球每次應該從裝置3上的斜槽同一位置靜止釋放(4)實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖乙中的圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是___．a.b.c.d.4．如圖甲所示，有人對“利用頻閃照相研究平拋運動規律”裝置進行了改變，在裝置兩側都裝上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色與黑色的兩個相同的小球都從斜槽某位置由靜止開始釋放。實驗后對照片做一定處理并建立直角坐標系，得到如圖乙所示的部分小球位置示意圖：（g取10m/s2）(1)觀察改進后的實驗裝置可以發現，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是__________；(2)根據部分小球位置示意圖（如圖乙），下列說法正確的是________。A．閃光間隔為0.1sB．A球拋出點坐標（0，0）C．B球拋出點坐標（0.95，0.50）D．兩小球作平拋運動的水平速度大小不等5．某同學利用圖甲所示裝置做“研究平拋運動”的實驗，根據實驗結果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標紙丟失了一部分，剩余部分如圖乙所示，于是他在曲線上取水平距離Δx相等的三點A、B、C，量得Δx=0.4m，又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.5m。g取10m/s2，利用這些數據，可得：(1)物體從A到B所用的時間T=___________s；(2)物體拋出時的初速度為___________m/s；(3)物體經過B點時速度為___________m/s。6．用圖1所示的實驗裝置做“研究平拋物體的運動”實驗.①對于實驗的操作要求，下列說法正確的是（_____）A．應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端可以不水平D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應適當多一些E.為了比較準確地描出小球運動的軌跡,應該用一條曲線把所有的點連接起來②根據實驗結果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2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.若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動,重力加速度為g.可求出小球從P1運動到P2所用的時間為______，小球拋出后的水平速度為_____.7．如圖是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角，獲得不同的射程，最后作出了如圖所示的圖像。則：(1)由圖可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0=__________m/s；(2)若最后得到的圖像如圖c所示，則可能的原因是（寫出一個）_____________。8．如圖所示，是某次研究小球做平拋運動過程得到的頻閃照片的一部分。已知背景正方形的邊長為b，閃光時間間隔為T。求：（各問的答案均用b、T表示）(1)當地的重力加速度g的大小g=_________；(2)小球通過C點瞬時速度vC的大小v=________；(3)小球從開始平拋到運動到A位置經歷的時間tA=_________。9．在“探究平拋運動的運動規律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：A．讓小球多次從位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置．B．按圖安裝好器材，注意，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線．C．取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡．（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．（2）上述實驗步驟的合理順序是．10．某同學課外研究平拋物體的運動，并將實驗中測出的兩物理量A和B數值填表如下，A和B的單位相同但沒有寫出．（g=10m/s2）A

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

B

0.00

0.05

0.20

0.45

0.80

1.25

（1）上表中A表示的物理量是___________；B表示的物理量是___________．（2）若上表中A和B用的都是國際單位制中的單位，則平拋物體的水平速度為_____．11．在“研究平拋物體運動”的實驗中（如圖1），通過描點畫出平拋小球的運動軌跡：(1)實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖3中y﹣x2圖像能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是____；(2)圖2是某同學根據實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm、y2為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為40.0cm。則平拋小球的初速度v0為_____m/s，若C點的豎直坐標y3為60.0cm，則小球在C點的速度vC為____m/s（結果保留兩位有效數字，g取10m/s2）。12．某同學在做平拋運動實驗時得到了如圖所示的物體運動軌跡，a、b、c三點的位置在運動軌跡上已標出。則：(1)小球平拋的初速度為______m/s；（g取10m/s2）(2)小球開始做平拋運動的位置坐標為________cm，______cm；(3)小球運動到b點的速度為________m/s。13．用圖甲所示的實驗裝置做“研究平拋物體的運動”實驗：（1）對于實驗的操作要求，下列說法正確的是（______）A．應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下B．釋放小球的初始位移越高越好C．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些D．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用一條曲線把所有的點連接起來（2）根據實驗結果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡。部分運動軌跡如圖乙所示。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。若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動，重力加速度為g。可求出小球從P1運動到P2所用的時間為_______，小球拋出后的水平速度為_______。14．如圖，研究平拋運動規律的實驗裝置放置在水平桌面上，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間，底板上的標尺可以測得水平位移．保持水平槽口距底板高度h＝0.420m不變．改變小球在斜槽導軌上下滑的起始位置，測出小球做平拋運動的初速度v0、飛行時間t和水平位移d，記錄在表中．(1)由表中數據可知，在h一定時，小球水平位移d與其初速度v0成____關系，與____無關．v0(m/s)

0.741

1.034

1.318

1.584

t(ms)

292.7

293.0

292.8

292.9

d(cm)

21.7

30.3

38.6

46.4

(2)一位同學計算出小球飛行時間的理論值發現理論值與測量值之差約為3ms．經檢查，實驗及測量無誤，其原因是____．(3)另一位同學分析并糾正了上述偏差后，另做了這個實驗，競發現測量值t′依然大于自己得到的理論值，但二者之差在3－7ms之間，且初速度越大差值越小．對實驗裝置的安裝進行檢查，確認斜槽槽口與底座均水平，則導致偏差的原因是____．15．三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規律”的實驗：(1)甲同學采用如圖甲所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明____________________；(2)乙同學采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發射小鐵球P、Q，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節電磁鐵C、D的高度使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現象應是_________。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現象，這說明________；(3)丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片，圖中每個小方格的邊長為1.25cm，則由圖可求得拍攝時每________s曝光一次，該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s。（g取9.8m/s2）16．某同學設計了一個探究平拋運動的家庭實驗裝置，如圖1所示，在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓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。在鋼球拋出后經過的地方水平放置一塊木板（還有一個用來調節木板高度的支架，圖中未畫），木板上放一張白紙，白紙上有復寫紙，這樣便能記錄鋼球在自紙上的落點，進而可以測出平拋的水平距離：(1)為了方便測出鋼球做平拋運動的水平距離，需要在桌子邊緣加上某一器材，請寫出該器材名稱__________________；(2)已知平拋運動在豎直方向上的運動規律與自由落體運動相同，在此前提下，利用下面的方法就可以探究鋼球水平分速度的特點，請把步驟③補充完整：：①調節木板高度，使木板上表面與桌面的距離為某一確定值y，如圖2所示。讓小球從斜面上某一位置A無初速度釋放，測出水平距離x1；②調節木板的高度，使木板上表面與桌面的距離為某一確定值4y，讓小球從斜面上同一位置A無初速度釋放，測出水平距離x2；③若x1、x2滿足__________關系，則說明小球在水平方向上做勻速直線運動。17．在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測得木板每次移動距離x=10.00cm，A、B間距離y1=4.78cm，B、C間距離y2=14.58cm．（g取9.80m/s2）①根據以上直接測量的物理量得小球初速度為v0=______（用題中所給字母表示）②小球初速度的測量值為______m/s．（保留兩位有效數字）18．某同學設計了一個研究平拋運動的實驗．實驗裝置示意圖如圖甲所示，A是一塊水平放置木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（圖甲中、……），槽間距離均為d．把覆蓋復寫紙的方格紙鋪貼在硬板B上．實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放．每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內側平移距離d．實驗得到小球在方格紙上打下的若干痕跡點，如圖乙（1）實驗前必須調節斜槽末端每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了________．（2）每次將B板向內側平移距離d，是為了________________．（3）設小方格的邊長L，小球在實驗中記錄的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋初速度的計算式為V0=______(用L、g表示)．參考答案1．CFABD【詳解】(1)[1]本實驗中是通過用鉛筆在固定于木板的坐標紙上確定小球做平拋運動過程中所經過的一系列位置后，用平滑的曲線描繪出小球的運動軌跡，然后建立坐標系，再在軌跡上取合適的點，利用坐標紙確定其坐標，通過縱坐標計算小球運動時間，利用橫坐標計算其初速度，而縱軸必須沿豎直方向，這是通過重垂線確定的，故必需的器材坐標紙與重垂線，故選C確。(2)[2]A．小球做平拋運動，要求小球離開軌道末端時速度沿水平方向，A正確；B．要保證小球每次沿同一軌跡運動，就需保證小球每次做平拋運動的初速度相同，也就要求每次釋放小球的位置相同，B正確；C．軌道是否光滑只是影響小球從同一位置釋放時的做平拋運動的初速度，而對探究小球做平拋運動的規律沒有影響，C錯誤；D．若小球運動時與坐標紙接觸就會使小球的運動不再是平拋運動的，形成實驗誤差，D正確；E．平拋運動的軌跡是一條拋物線，故取下坐標紙后應將點連成一條平滑曲線，E錯誤。故選：ABD。2．水平初速度相同1．6【解析】（1）平拋運動的初速度一定要水平，因此為了獲得水平的初速度安裝斜槽軌道時要注意槽口末端要水平，為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，這就要求小球平拋的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能從同一位置靜止釋放．（2）由于O為拋出點，所以根據平拋運動規律有：x=v0ty=gt2將x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s．3．ADFa【詳解】（1）[1]裝置1是為了研究平拋運動豎直方向上的運動規律，若兩球同時落地，可知A球豎直方向上的運動規律與B球相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動；故選A．（2）[2]豎直管內與大氣相通，為外界大氣壓強，豎直管在水面下保證豎直管上出口處的壓強為大氣壓強．因而另一出水管的上端口處壓強與豎直管上出口處的壓強有恒定的壓強差，保證另一出水管出水壓強恒定，從而水速度恒定．如果豎直管上出口在水面上，則水面上為恒定大氣壓強，因而隨水面下降，出水管上口壓強降低，出水速度減小，故選D．（3）[3]為了保證小球的初速度大小相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，故選F．（4）[4]物體在豎直方向做自由落體運動，，水平方向做勻速直線運動，x=vt；聯立可得：，因初速度一定，故為常數，故yx應為拋物線，故選a．4．保證小球拋出時的速度在水平方向AB【詳解】(1)[1]觀察改進后的實驗裝置可以發現，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是保證小球拋出時的速度在水平方向；(2)A．由圖可知每格邊長為L=0.05m，對A球根據得閃光的周期為故A正確；B．A球在第二位置的豎直分速度為在拋出點到該位置運動的時間為等于閃光的周期，可知A球的拋出點坐標為（0，0），故B正確；C．B球在第二位置的豎直分速度為則運行的時間為水平分速度為則此時B球的水平位移為豎直位移為由圖可知B球第二位置坐標為（0.8，0.6），所以B球拋出點的坐標即B球拋出點的坐標為（1.025，0.4875），故C錯誤；D．由圖可知兩球在水平方向上相等時間間隔內的位移相等，則初速度相等，故D錯誤。故選AB。5．0.222.5【詳解】(1)[1]根據可得代入數據解得(2)[2]物體在水平方向勻速運動有所以(3)[3]物體經過B點時豎直分速度為所以物體經過B點時速度為6．AD【詳解】（1）應讓小球從同一位置釋放，獲得相同的水平初速度，A正確．因為我們要獲得水平的初速度，斜槽的光滑與否不影響這個結果，但必須保持斜槽末端切口水平BC錯．要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應適當多一些，D正確．因為實驗誤差的不可避免性，所以記錄的點不一定都在拋物線軌跡上，所以不用將所有點都連接起來，E錯誤．故選AD。（2）小球在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做勻加速直線運動，因兩段對應的水平距離相等，故兩段運動的時間相等，根據，解得：t=，再根據，可算出。7．釋放位置變高或釋放時有初速度【詳解】(1)[1]小球作平拋運動時有而聯立化簡可得結合圖b可知解得v0=1m/s；(2)[2]由圖c可以知道，圖象的斜率增大，根據前面分析說明增大，因重力加速度不變，故只能說明速度增大，其原因可能為釋放位置變高或小球釋放時有初速度。8．【詳解】(1)[1]小球在豎直方向上以重力加速度做勻加速運動，由圖可知相鄰兩次閃光時間內豎直方向的位移差恒為b，則由逐差公式可得(2)[2]因為C點是BD兩點的中點時刻，則C點的豎直分速度等于BD間豎直方向的平均速度，所以小球在水平方向上是勻速運動的，故有故C點速度為(3)[3]由C點的豎直分速度可得小球從開始平拋到運動到C位置的時間滿足解得故小球從開始平拋到運動到A位置經歷的時間帶入可得9．【答題空1】同一【答題空2】水平【答題空3】BAC【詳解】試題分析：該實驗成功的關鍵是，確保小球每次拋出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此實驗過程中要特別注意這兩點．實驗步驟的排列要符合邏輯順序，不能顛三倒四，要便于操作；（1）該是實驗中要保證每次小球做平拋運動的軌跡相同，這就要求小球平拋的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具體實驗操作中要調整斜槽末端水平，同時讓小多次從同一位置無初速度的釋放．（2）實驗操作中要先安裝儀器，然后進行實驗操作，故實驗順序為BAC．10．水平位移豎直位移1.00m/s【詳解】試題分析:在研究平拋運動試驗中測出的兩物理量單位相同，那只能是位移，即水平方向位移和豎直方向位移．平拋運動水平方向做勻速直線運動，位移與時間成正比，故A表示水平位移，則B為豎直位移．由于物體在豎直方向做自由落體運動，故在豎直方向有△h=gT2，解得T=0.1s，則初速度v0==1.00m/s考點：研究平拋物體的運動．11．c2.04.0【詳解】(1)[1]小球做平拋運動根據可得可知y﹣x2的圖線為一條過原點的傾斜直線，故C正確，ABD錯誤；故選C。(2)[2]結合圖像根據代入數據得；根據代入數據解得；則小球平拋運動的初速度為[3]C點的豎直分速度為C點水平方向的速度為v0，根據平行四邊形定則知C點的速度為12．2101.252.5【詳解】(1)[1]由圖可以看出，從a到b與從b到c的水平位移相等，故兩階段的時間相同，但兩階段的豎直位移之比為1：2，故O點不是小球的拋出點。在豎直方向上由可得兩階段運動時間間隔為故小球的初速度(2)[2][3]由于豎直方向上是勻變速運動，故b點豎直方向上分速度等于ac過程中豎直方向上的平均速度，即則小球運動到b點時已飛行的時間所以在運動到b點過程中水平方向上的位移豎直方向上的位移所以開始做平拋運動的位置坐標(3)[4]b點瞬時速度13．AC【詳解】(1)[1]A．因要求每次描下的點應是同一軌跡上的點，這就要求小球每次做平拋運動時的初速度必須相同，也就要求小球從槽上下滑的初始位移相同，故A正確；B．釋放位置過高時小球做平拋運動初速度太大，將會導致小球的運動軌跡直接超出坐標紙的右邊緣，實驗中應使釋放高度適當，盡量使小球從坐標紙的右下角飛出，使得到的軌跡基本布滿整個坐標紙，故B錯誤；C．某段時間內記錄的點越多時，能夠反映的這段時間的運動信息越多，越能反映這段時間的運動的真實情況，但記錄的點不能也沒必要無限多，適當多些即可，故C正確；D．連線時應作出平滑的曲線，使曲線盡可能多的通過所描下的點，不在曲線上的點盡量對稱分布于直線兩側，故D錯誤。故選AC。(2)[2][3]由圖中可知P1P2與P2P3在豎直方向的距離差，再由可得又因P1P2間的水平距離為，故14．正比tg的取值不準確光電門傳感器置于槽口內側【詳解】平拋運動水平方向勻速直線運動，位移與速度成正比．與時間無關．當地重力加速度不等于10，小于10.光電門傳感器置于槽口內側，導致測得的時間還包括槽口運動的時間，初速度越大，槽口運動時間越少，誤差越小.15．兩球在豎直方向上運動情況相同，做自由落體運動，與A球初速度大小無關。P球擊中Q球平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動0.0360.7【詳解】(1)[1]甲圖中兩球在豎直方向上