專題30探究平拋運動的特點探究影響向心力的因素1．頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段．在暗室中，照相機的快門處于常開狀態，頻閃儀每隔一定時間發出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置．某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運動規律．他們分別在該裝置正上方A處和右側正前方B處安裝了頻閃儀器并進行了拍攝，得到的頻閃照片如圖乙所示，O為拋出點，P為運動軌跡上某點．則根據平拋運動規律分析下列問題(g取10m/s2)：(1)乙圖中，A處攝像頭所拍攝的頻閃照片為________(選填“a”或“b”)；(2)測得圖乙a中OP距離為30cm，b中OP距離為45cm，則平拋小球的初速度大小應為________m/s，小球在P點速度大小應為________m/s.答案：(1)a(2)1eq\r(10)解析：(1)小球做平拋運動時，水平方向是勻速直線運動，豎直方向是自由落體運動，故A處攝像頭所拍攝的頻閃照片為a.(2)豎直方向上有y＝eq\f(1,2)gt2，可得t＝eq\r(\f(2y,g))＝eq\r(\f(2×0.45,10))s＝0.3s，則平拋小球的初速度v0＝eq\f(x,t)＝1m/s，小球在P點豎直方向的速度vy＝gt＝10×0.3m/s＝3m/s，則vP＝eq\r(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))＋veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(y)))＝eq\r(10)m/s.2．[2024·江蘇省南通市月考]利用傳感器和計算機研究平拋運動的規律，物體A中裝有發射裝置．可以在豎直平面內向各個方向同時發射超聲波脈沖和紅外線脈沖．B是超聲—紅外接收裝置，其中裝有B1、B2兩個超聲紅外接收器，并與計算機相連．B1、B2各自測出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時間差，計算機即可算出它們各自與物體A的距離．如圖甲所示，物體A從斜槽上的P點由靜止釋放，從斜槽末端O飛出，以拋出點為原點建立坐標系，計算機記錄了一系列A的坐標值，數據如表格所示x/cm05.811.617.423.229.034.8y/cm00.773.076.9112.3019.2027.65(1)以下實驗操作中正確的是________．A．圖甲中斜槽末端O的切線應該水平B．實驗中需要多次讓A從固定的位置P由靜止釋放C．若僅用超聲波脈沖進行信號的發射和接收，也能完成該實驗D．B1、B2兩個超聲—紅外接收器和斜槽末端O應該在同一個豎直平面內(2)根據實驗數據在圖丙中描出了相應的點，請描繪A的運動軌跡．(3)已知A每隔0.04s發射一次超聲—紅外脈沖，則A平拋的初速度v＝________m/s.(4)由該實驗求得當地的重力加速度g＝________m/s2(結果保留一位小數).答案：(1)AD(2)圖見解析(3)1.44(4)9.8解析：(1)圖甲中斜槽末端O的切線應該水平，以保證小球做平拋運動，A正確；本實驗不需要重復進行，所以實驗中不需要多次讓A從固定的位置P由靜止釋放，B錯誤；B1、B2各自測出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時間差，計算機即可算出它們各自與物體A的距離，所以僅用超聲波脈沖進行信號的發射和接收，不能完成該實驗，C錯誤；B1、B2兩個超聲—紅外接收器和斜槽末端O應該在同一個豎直平面內，D正確．(2)描繪軌跡如下(3)在水平方向上小球做勻速直線運動，所以小球的平拋初速度v＝eq\f(Δx,T)＝eq\f(34.5×10－2m,0.04×6s)＝1.44m/s(4)在豎直方向上，小球做自由落體運動，根據勻變速直線的逐差公式求加速度g＝eq\f(Δy,Δt)＝eq\f(27.6－6.9－6.9,（3×0.04）2)×102m/s2＝9.8m/s23．某實驗小組通過如圖所示的裝置驗證向心力的表達式．滑塊套在水平桿上，隨桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過一細繩連接滑塊，用來測量向心力F的大小．滑塊上固定一遮光片，寬度為d，與固定在鐵架臺上的光電門可測量滑塊的角速度ω，旋轉半徑為R，每經過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組向心力F和角速度ω的數據．(1)某次旋轉過程中遮光片經過光電門時的遮光時間為Δt，角速度ω＝________；(2)以F為縱坐標，以________(填“Δt”“eq\f(1,Δt)”“(Δt)2”或“eq\f(1,（Δt）2)”)為橫坐標，可在坐標紙中描出數據點作一條直線；(3)該小組驗證(2)中的表達式時，經多次實驗，分析檢查，儀器正常，操作和讀數均沒有問題，發現示數F的測量值與其理論值相比________(填“偏大”或“偏小”).答案：(1)eq\f(d,RΔt)(2)eq\f(1,（Δt）2)(3)偏小解析：(1)物體轉動的線速度v＝eq\f(d,Δt)，由ω＝eq\f(v,R)得ω＝eq\f(d,RΔt).(2)