第35頁（共35頁）2024-2025學年下學期高一物理人教版（2019）期中必刷常考題之實驗：探究平拋運動的特點一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?東臺市期末）在已知平拋運動的物體在豎直方向做自由落體運動后，某同學設計如圖所示的實驗裝置，探究平拋水平分運動的特點。實驗中鋼球從水平桌面上斜面的某一位置由靜止滾下，在鋼球從桌邊拋出后經過的地方水平放置一塊木板（調節木板高度的支架未畫出），木板上放一張覆有復寫紙的白紙，用以記錄鋼球的落點。多次調節木板位置，使木板上表面與桌面間高度差依次為h1、h2、h3，則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?鼓樓區校級期末）在探究平拋運動規律的實驗中，為記錄同一組平拋軌跡上各點的空間位置，現將實驗裝置設計如下：將帶有白紙和復寫紙的豎直長木板正對著彈簧放置，釋放壓縮的彈簧使鋼球飛出后撞到白紙上留下痕跡A。再將木板依次后退相同的水平距離x，重復實驗，鋼球撞到木板上留下痕跡B、C。測量A、B、C點到O點的距離為y1、y2、y3，其中O點與鋼球拋出時球心位置等高，重力加速度為g。關于此實驗以下說法正確的是（）A．桌面需要保持絕對光滑與嚴格水平 B．每次釋放小球時，彈簧形變量可以不同 C．y1：y2：y3近似為1：4：9 D．由以上數據可以得到鋼球被水平拋出時的速度為v3．（2024秋?石景山區期末）在“研究平拋物體的運動”的實驗中，驗證實驗得到的軌跡是否準確可以有這樣一種方法：以曲線上一點為起點，畫三段連續等長的水平線段，再在該水平線等間距處對應作三條豎直線與曲線交于三點，相應得到三段沿豎直方向的線段，其長分別為y1、y2、y3，如圖所示。若軌跡準確，則（）A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1 C．y2=y3-y12 D．4．（2024秋?徐州期末）某同學設計的探究平拋運動規律的實驗裝置，如圖甲所示。在水平桌面上放置一個斜面，讓鋼球沿斜面滾下，從桌邊的相同位置滾出后做平拋運動。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），木板上固定一張白紙，白紙上鋪有復寫紙。不斷調整木板高度并釋放鋼球，在白紙上記錄了多個間隔相等的落點，如圖乙所示。下面說法正確的是（）A．斜面末端可以超出桌面的右邊沿 B．鋼球每次必須從斜面同一位置由靜止釋放 C．每次調整木板高度，需要同時調整木板的水平位置 D．落點1、2與落點2、3所對應的木板高度差相同5．（2023秋?惠山區校級期末）如圖是宇航員在月球表面水平拋出一小球的頻閃照片的一部分。已知照片上小方格的實際邊長為a，閃光周期為T，據此可知（）A．球平拋的初速度為2aB．月球上的重力加速度為aTC．照片上A點是平拋的起始位置 D．小球運動到D點時豎直速度大小為56．（2023秋?湖州期末）如圖是“探究平拋物體運動的特點”的實驗裝置，通過描點畫出做平拋運動的小球的運動軌跡。關于該實驗，以下說法合理的是（）A．斜槽必須光滑 B．斜槽軌道的末端保持水平 C．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇 D．為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接7．（2023秋?煙臺期末）某同學在做平拋運動實驗中得到了如圖所示的物體運動軌跡，a、b、c三點在直角坐標系xOy中的位置坐標已標出，其中a在坐標原點，已知重力加速度g＝10m/s2，則由圖中數據推算出拋出點的位置坐標為（）A．（﹣20，﹣5） B．（0，0） C．（﹣10，﹣10） D．（﹣40，﹣10）二．多選題（共5小題）（多選）8．（2024秋?黃浦區校級期末）在“探究平拋運動的特點”實驗中，為減小實驗誤差，需要（）A．斜槽盡量光滑 B．小球每次應從斜槽上同一高度釋放 C．將斜槽的末端切線調成水平 D．將斜槽末端槽口的位置O，作為坐標系的原點（多選）9．（2023秋?三門峽期末）用如圖所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。下列說法中正確的是（）A．該實驗軌道必須盡量光滑，以減小摩擦 B．每次都要將小球從軌道同一位置無初速靜止釋放 C．記錄的點應適當多一些 D．擋板高度必須等間距變化（多選）10．（2024春?黃埔區校級期中）圖是“探究平拋運動的特點”的實驗裝置，橫擋板在不同高度卡住平拋運動的小球來確定小球運動的軌跡，下列操作正確的有（）A．保持斜槽末端切線水平 B．調整硬木板使其與小球下落的豎直面平行 C．測量同一條軌跡時，小球每次可以從不同高度靜止釋放 D．用折線連接描繪的點得到小球的運動軌跡（多選）11．（2023秋?浙江期中）小陳同學用如圖所示的裝置研究平拋運動，為了能較準確地描繪平拋運動的軌跡，下面說法正確的是（）A．斜槽軌道一定要光滑 B．每次一定要從斜槽軌道上同一位置靜止釋放小球 C．斜槽軌道末端一定要保持水平 D．每次必須等距離地下降擋板N來記錄小球位置（多選）12．（2023秋?海淀區校級期中）某同學通過頻閃照相的方法研究平拋物體的運動，用一張印有小方格的紙記錄小球在平拋運動途中的幾個位置。得到實驗如圖所示，圖中背景方格坐標每一個邊長為l＝10cm。一物體做平拋運動時分別經過O、a、b三點，取重力加速度g＝10m/s2，則下列結論中正確的有（）A．速度的變化量ΔvaO＝Δvba B．小球的拋出速度v＝1m/s C．a點的速度va＝2.5m/s D．小球拋出點的坐標為（﹣5cm，﹣1.25cm）（以O點為坐標原點，向下為y軸正方向，小球水平方向為x軸正方向）三．解答題（共3小題）13．（2024秋?楊浦區校級期末）拋體運動規律的探究與應用拋體運動是生活中常見的曲線運動，研究拋體運動特點及其規律具有重要的實際意義。（1）（多選）某同學用如圖1所示裝置作“探究平拋運動特點”的實驗，圖2是該同學在實驗中描下的幾個點，其中偏差較大的B點產生的原因可能是。A.小球釋放點的高度較其他各次高B.小球釋放點的高度較其他各次低C.小球從同一高度釋放時該同學給了它一個初速度D.小球在運動過程中遇到其他各次沒有遇到過的阻力（2）李同學用頻閃照相機拍攝到如圖3所示的小球平拋運動的照片，小球在平拋運動中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，已知照相機每隔0.1s曝光一次，則照片中小方格的邊長L＝cm，小球平拋初速度v0＝m/s（重力加速度g取10m/s2）。（3）如圖4為一個非標網球練習場的示意圖，一個網球發球機固定在底角處，可以將網球沿平行于地面的各個方向發出，發球點距地面高為H＝1.8m，球網高h＝1m。圖5對應的俯視圖，其中L1＝12m，L2＝9m，按照規則，網球發出后不觸網且落在對面陰影區域（包含虛線）內為有效發球。圖中虛線為球場的等分線。（忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2）①求網球從發球機發出到落地的時間t1？②求網球從發球機發出到落地的時間內的速度改變量。③求發球機有效發球時發出網球的最大速率v1？④求發球機有效發球時發出網球的最小速率v2？14．（2024秋?靜安區校級期末）物理學是基于實驗的科學，實驗可以讓物理現象集中、突出的呈現在同學們的面前，通過進行實驗的過程也提升了我們的科學探究能力。我們在本學期的學習中就完成了一系列實驗，包括：在“用DIS探究加速度a與小車質量M的關系”的實驗中，裝置如圖（a）所示。（1）如圖（a）所示，是“用DIS研究加速度與力的關系”的實驗裝置。①小車上安裝的是位移傳感器的部分（選填“接收器”或“發射器”）。通過位移傳感器測得小車的v﹣t圖像，通過圖像的（填“斜率”或“縱坐標軸截距”或“橫坐標軸截距”）得到小車的加速度。②實驗中，多次改變的總質量，獲得多組小車運動的加速度a和所受拉力F的數據。某同學根據數據繪出的圖像如圖（b）所示，圖線沒有通過坐標原點，經檢查分析，是由于小車與軌道間存在摩擦所致，則該小車與軌道間的摩擦力大小為N，在檢查分析前，還能推測出的誤差可能為。③實驗中小車在拉力作用下向右加速運動。請判斷鉤碼受到的合力方向，并進一步判斷小車受到的拉力是否等于砝碼的重力。A．砝碼受到合力向上，拉力大于砝碼重力B．砝碼受到合力向上，拉力小于砝碼重力C．砝碼受到合力向下，拉力大于砝碼重力D．砝碼受到合力向下，拉力小于砝碼重力④另外4位同學均得到一條幾乎通過坐標原點的直線。現將這4位同學的a﹣F圖像畫在同一個坐標系內，得到如圖（c）所示的4條圖線，這4位同學記錄的小車總質量分別為：m1＝0.50kg、m2＝0.75kg、m3＝1.00kg、m4＝1.20kg。由圖（c）及4位同學記錄的小車總質量，推斷出小車加速度與小車總質量的定性關系是：。（2）①我們還通過實驗對平拋運動進行研究，平拋運動是。A．變加速曲線運動B．勻加速曲線運動C．所受合外力為變力D．加速度垂直速度方向②“探究平拋運動特點”實驗，我們可以用頻閃照片記錄小球運動位置。如圖（d）所示為一小球做平拋運動頻閃照片的一部分，圖中背景格的邊長為5.0cm。通過計算分析，可求得物體做平拋運動的初速度大小為m/s，B點的速度大小為m/s。（g取10m/s2）③在做平拋運動實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求。將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上：。A．通過調節使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必須不同C．每次必須由靜止釋放小球D．用鉛筆記錄小球位置時，每次必須嚴格地等距離下降E．小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線④某同學在做“研究平拋物體的運動”的實驗時得到了如圖（e）所示物體的運動軌跡，A、B、C三點的位置在運動軌跡上已標出，則：（g取10m/s2）；ⅰ.小球平拋的初速度v＝m/s，vB＝m/s。ⅱ.小球開始做平拋運動的位置坐標x＝cm，y＝cm。15．（2024秋?普陀區校級期末）探究平拋運動的特點時，小球常會彈出接球槽，為此小安設計了一個自動接球機。如圖，接球裝置K是一端開口另一端封閉的圓筒，其內部封閉端固定一輕質彈簧，圓筒內徑略大于小球直徑。通過程序控制水平軸電機和豎直軸電機的運動，能使接球裝置K的接球口移動到xOy平面的任意位置，并調整與圓筒的角度。不計空氣阻力。（1）在O點處安裝一光電門傳感器測量小球平拋運動的初速度大小v0。①用刻度尺測量球的直徑為d，結果如圖（b）所示，則d＝cm。②若小安按照圖（c）所示的方式安裝光電門，測得擋光時間為Δt。用表達式dΔt計算所得的初速度大小（選填：A.偏大、B.準確、C.（2）（計算）某次實驗中，測得v0＝3m/s，調整接球口的縱坐標y＝0.8m，為使球到達接球口時的速度方向與圓簡的方向一致，求接球裝置K的圓筒與水平方向的夾角θ。（3）若要保證小球每次都能進入接球裝置K的接球口，水平軸電機的位置坐標x和豎直軸電機的位置坐標y間的關系為x＝（用字母表示，v0和g已知）。（4）（簡答）如圖（d），當球以大小v的速度進入圓筒后立即與彈簧接觸，不計球與筒間的摩擦力。分析說明球沿筒向下的運動情況。

2024-2025學年下學期高一物理人教版（2019）期中必刷常考題之實驗：探究平拋運動的特點參考答案與試題解析題號1234567答案CDABCBA一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?東臺市期末）在已知平拋運動的物體在豎直方向做自由落體運動后，某同學設計如圖所示的實驗裝置，探究平拋水平分運動的特點。實驗中鋼球從水平桌面上斜面的某一位置由靜止滾下，在鋼球從桌邊拋出后經過的地方水平放置一塊木板（調節木板高度的支架未畫出），木板上放一張覆有復寫紙的白紙，用以記錄鋼球的落點。多次調節木板位置，使木板上表面與桌面間高度差依次為h1、h2、h3，則h1：h2：h3最合理的是（）A．1：2：3 B．1：3：5 C．1：4：9 D．5：3：1【考點】探究平拋運動的特點．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；平拋運動專題；理解能力．【答案】C【分析】本實驗的目的為探究平拋水平分運動的特點，因此就要探究相等時間內的水平位移關系；平拋運動的豎直分運動為自由落體運動，結合初速度為零的勻加速直線運動的推論即可完成作答。【解答】解：實驗的目的為探究平拋水平分運動的特點，因此就要探究相等時間內的水平位移關系，從而分析水平方向的運動情況；平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動，根據初速度為零的勻加速直線運動的推論可知在1T時間內、2T時間內、3T時間內的位移滿足x1：x2：x3＝1：4：9；多次調節木板位置，使木板上表面與桌面間高度差滿足h1：h2：h3＝1：4：9，則復寫紙上相鄰點跡之間的時間間隔相等，從而達到探究相等時間內的水平位移關系的目的；綜上分析，故ABD錯誤，C正確。故選：C。【點評】本題主要考查了探究平拋運動水平分運動的特點，要明確實驗原理，知道初速度為零的勻變速直線運動的推論是解題的關鍵。2．（2024秋?鼓樓區校級期末）在探究平拋運動規律的實驗中，為記錄同一組平拋軌跡上各點的空間位置，現將實驗裝置設計如下：將帶有白紙和復寫紙的豎直長木板正對著彈簧放置，釋放壓縮的彈簧使鋼球飛出后撞到白紙上留下痕跡A。再將木板依次后退相同的水平距離x，重復實驗，鋼球撞到木板上留下痕跡B、C。測量A、B、C點到O點的距離為y1、y2、y3，其中O點與鋼球拋出時球心位置等高，重力加速度為g。關于此實驗以下說法正確的是（）A．桌面需要保持絕對光滑與嚴格水平 B．每次釋放小球時，彈簧形變量可以不同 C．y1：y2：y3近似為1：4：9 D．由以上數據可以得到鋼球被水平拋出時的速度為v【考點】探究平拋運動的特點．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；平拋運動專題；理解能力．【答案】D【分析】AB.根據實驗原理和正確操作分析作答；C.由于不知道第一塊豎直長木板與桌面邊緣的水平距離，因此不能確定時間間隔是否相同，據此分析作答；D.根據勻變速直線運動推論求時間間隔，根據勻速直線運動公式求水平初速度。【解答】解：AB.實驗時，為了保證小球離開桌面后做平拋運動，桌面必須水平；只有每次釋放小球時，彈簧形變量相同，小球離開桌面做平拋運動的初速度就相同，桌面不需要保持絕對光滑，故AB錯誤；C.由于不知道第一塊豎直長木板與桌面邊緣的水平距離，因此不能確定時間間隔是否相同，因此不能得到y1：y2：y3近似為1：4：9，故C錯誤；D.由圖可知，三塊豎直長木板之間的水平間距相對，根據平拋運動規律可知，時間間隔相等，設為T；小球在豎直方向做自由落體運動，根據勻變速直線運動推論Δy解得T水平初速度v0=x故選：D。【點評】本題考查了探究平拋運動規律的實驗，要明確實驗原理，掌握平拋運動的規律，掌握根據勻變速直線運動的推論求解時間間隔的方法。3．（2024秋?石景山區期末）在“研究平拋物體的運動”的實驗中，驗證實驗得到的軌跡是否準確可以有這樣一種方法：以曲線上一點為起點，畫三段連續等長的水平線段，再在該水平線等間距處對應作三條豎直線與曲線交于三點，相應得到三段沿豎直方向的線段，其長分別為y1、y2、y3，如圖所示。若軌跡準確，則（）A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1 C．y2=y3-y12 D．【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；推理論證能力．【答案】A【分析】研究平拋運動時，把運動分解到水平和豎直方向研究，水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據平拋運動的特點即可求解。【解答】解：平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，這三段水平位移相等，所以時間相等，在豎直方向上做勻變速直線運動，相鄰的相等時間內的位移之差是個定值，則有：（y2﹣y1）﹣y1＝（y3﹣y2）﹣（y2﹣y1）解得：y3＝3y2﹣3y1故A正確，BCD錯誤；故選：A。【點評】解決本題的關鍵掌握研究平拋運動實驗的步驟以及注意事項，知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動。4．（2024秋?徐州期末）某同學設計的探究平拋運動規律的實驗裝置，如圖甲所示。在水平桌面上放置一個斜面，讓鋼球沿斜面滾下，從桌邊的相同位置滾出后做平拋運動。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），木板上固定一張白紙，白紙上鋪有復寫紙。不斷調整木板高度并釋放鋼球，在白紙上記錄了多個間隔相等的落點，如圖乙所示。下面說法正確的是（）A．斜面末端可以超出桌面的右邊沿 B．鋼球每次必須從斜面同一位置由靜止釋放 C．每次調整木板高度，需要同時調整木板的水平位置 D．落點1、2與落點2、3所對應的木板高度差相同【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據實驗裝置分析實驗原理和實驗操作結合平拋運動特點分析解答。【解答】解：A．鋼球做平拋運動，初速度沿水平方向，則斜面末端不可以超出桌面的右邊沿，故A錯誤；B．為保證鋼球初速度大小相等，則鋼球每次必須從斜面同一位置由靜止釋放，故B正確；C．根據實驗原理可知，每次調整木板高度，不需要調整木板的水平位置，故C錯誤；D．初速度大小相等，落點1、2的時間與落點2、3所對應的時間相等，根據Δy＝gt2，可知木板高度差不相同，故D錯誤；故選：B。【點評】本題考查探究平拋運動的特點實驗，要求掌握實驗原理、實驗器材和裝置、實驗步驟和數據處理。5．（2023秋?惠山區校級期末）如圖是宇航員在月球表面水平拋出一小球的頻閃照片的一部分。已知照片上小方格的實際邊長為a，閃光周期為T，據此可知（）A．球平拋的初速度為2aB．月球上的重力加速度為aTC．照片上A點是平拋的起始位置 D．小球運動到D點時豎直速度大小為5【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；推理論證能力．【答案】C【分析】A.根據水平方向的勻速直線運動求解初速度；B.根據勻變速直線運動的推論列式求解加速度；C.根據豎直方向的滿足的位移比進行分析判斷；D.根據自由落體運動的速度規律列式求解。【解答】解：A.小球平拋的初速度為v0=3B.豎直方向Δy＝2a＝gT2，月球上的重力加速度為g=2aC.因豎直方向相等時間內的位移之比為1：3：5，可知照片上A點是平拋的起始位置，故C正確；D.小球運動到D點時豎直速度大小為vDy＝g?3T=2aT2×故選：C。【點評】考查平拋運動的規律，熟練掌握分運動的規律進行分析解答。6．（2023秋?湖州期末）如圖是“探究平拋物體運動的特點”的實驗裝置，通過描點畫出做平拋運動的小球的運動軌跡。關于該實驗，以下說法合理的是（）A．斜槽必須光滑 B．斜槽軌道的末端保持水平 C．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇 D．為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定性思想；推理法；平拋運動專題；理解能力．【答案】B【分析】明確驗證平拋運動的實驗原理，從而分析實驗中應注意的事項。【解答】解：A、斜槽不需要光滑，并且絕對光滑的物體是不存在的，故A錯誤；B、根據平拋運動的初速度沿水平方向，可知斜槽末端切線水平，故B正確；C、要保證每次的初速度相同，小球每次都應從同一位置從靜止釋放，故C錯誤；D、根據實驗作圖規則，必須用平滑的曲線將這些點連起來，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查驗證平拋運動的實驗，在該實驗中要注意兩點，一是斜槽末端要切線水平；另一點要求小球每次從同一位置靜止釋放。7．（2023秋?煙臺期末）某同學在做平拋運動實驗中得到了如圖所示的物體運動軌跡，a、b、c三點在直角坐標系xOy中的位置坐標已標出，其中a在坐標原點，已知重力加速度g＝10m/s2，則由圖中數據推算出拋出點的位置坐標為（）A．（﹣20，﹣5） B．（0，0） C．（﹣10，﹣10） D．（﹣40，﹣10）【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；實驗探究能力．【答案】A【分析】根據三個點的水平、豎直方向位移的關系，先由逐差公式求出時間間隔，再由水平方向的勻速直線運動求初速度；由b點的豎直分速度求出從拋出到b點的時間，由平拋規律求出到b點的兩個位移，最后根據位置關系求出拋出點的坐標。【解答】解：由題圖乙可知，a、b、c三點中相鄰兩點的時間間隔相等，設為T，根據逐差法可得Δy=解得T＝0.2s初速度大小為v0在b點時的豎直分速度大小為vby小球從拋出點運動到b點所用的時間為t=則拋出點的橫坐標為x＝xb﹣v0t＝40cm﹣200×0.3cm＝﹣20cm拋出點的縱坐標為y=拋出點的位置坐標為（﹣20，﹣5）。故A正確，BCD錯誤；故選：A。【點評】解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項，在平拋運動的規律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學生對探究原理的理解；對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規律和推論解題。二．多選題（共5小題）（多選）8．（2024秋?黃浦區校級期末）在“探究平拋運動的特點”實驗中，為減小實驗誤差，需要（）A．斜槽盡量光滑 B．小球每次應從斜槽上同一高度釋放 C．將斜槽的末端切線調成水平 D．將斜槽末端槽口的位置O，作為坐標系的原點【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定性思想；推理法；平拋運動專題；實驗探究能力．【答案】BC【分析】根據實驗原理掌握正確的實驗操作，斜面是否有摩擦對實驗結果無影響。【解答】解：ABC．無論斜槽是否光滑，只要讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下，保證使小球水平拋出時具有相同的初速度即可，斜槽末端的切線保持水平，是為了保證小球拋出時做平拋運動，從而減小誤差，故A錯誤，BC正確；D．應將小球球心的位置作為坐標系的原點，故D錯誤；故選：BC。【點評】本題主要考查了平拋運動的相關應用，根據實驗原理掌握正確的實驗操作，結合運動學公式即可完成分析。（多選）9．（2023秋?三門峽期末）用如圖所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。下列說法中正確的是（）A．該實驗軌道必須盡量光滑，以減小摩擦 B．每次都要將小球從軌道同一位置無初速靜止釋放 C．記錄的點應適當多一些 D．擋板高度必須等間距變化【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定性思想；歸納法；平拋運動專題；實驗探究能力．【答案】BC【分析】只要將小球每次從同一位置無初速度靜止釋放，離開斜槽末端的速度就相同；記錄的點應適當多一些；擋板只要能記錄下小球下落在不同高度時的不同的位置即可。【解答】解：AB，該實驗是通過多次釋放小球在白紙上留下痕跡描繪平拋運動的軌跡，則只要將小球每次從同一位置無初速度靜止釋放，離開斜槽末端的速度就相同，軌跡就為同一軌跡，所以軌道無需光滑，故A錯誤，B正確；C.記錄的點應適當多一些，軌跡更準確，故C正確；D.擋板只要能記錄下小球下落在不同高度時的不同的位置即可，不需要等間距變化，故D錯誤。故選：BC。【點評】掌握“研究平拋運動”的實驗原理和實驗注意事項是解題的基礎。（多選）10．（2024春?黃埔區校級期中）圖是“探究平拋運動的特點”的實驗裝置，橫擋板在不同高度卡住平拋運動的小球來確定小球運動的軌跡，下列操作正確的有（）A．保持斜槽末端切線水平 B．調整硬木板使其與小球下落的豎直面平行 C．測量同一條軌跡時，小球每次可以從不同高度靜止釋放 D．用折線連接描繪的點得到小球的運動軌跡【考點】探究平拋運動的特點．【專題】參照思想；實驗分析法；平拋運動專題；實驗探究能力．【答案】AB【分析】根據實驗原理和實驗的注意事項，分析各操作的正確與否。【解答】解：A、小球離開斜槽后做平拋運動，必須調整斜槽使其末端切線水平，故A正確；B、實驗過程中，應調整硬木板使其保持豎直，即與小球下落的豎直面平行，故B正確；C、測量同一次平拋的一條軌跡時，為使小球做平拋運動的初速度相等，每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放小球，故C錯誤；D、用光滑曲線連接描繪的點，得到小球的運動軌跡，不能用折線，故D錯誤。故選：AB。【點評】本題主要考查了平拋運動的相關應用，根據實驗原理掌握正確的實驗操作，結合平拋運動的特點和運動學公式即可完成分析。（多選）11．（2023秋?浙江期中）小陳同學用如圖所示的裝置研究平拋運動，為了能較準確地描繪平拋運動的軌跡，下面說法正確的是（）A．斜槽軌道一定要光滑 B．每次一定要從斜槽軌道上同一位置靜止釋放小球 C．斜槽軌道末端一定要保持水平 D．每次必須等距離地下降擋板N來記錄小球位置【考點】探究平拋運動的特點．【專題】信息給予題；定性思想；推理法；平拋運動專題；理解能力．【答案】BC【分析】根據平拋運動的實驗原理、正確操作和注意事項分析作答。【解答】解：AB．斜槽軌道不一定要光滑，只需要保證每次從斜槽軌道上同一位置靜止釋放小球即可，故A錯誤，B正確；C．斜槽軌道末端一定要保持水平，保證小球能做平拋運動，故C正確；D．每次不一定必須等距離地下降擋板N來記錄小球位置，故D錯誤。故選：BC。【點評】本題考查了描繪平拋運動的軌跡的實驗，要明確實驗原理、正確操作和注意事項，基礎題。（多選）12．（2023秋?海淀區校級期中）某同學通過頻閃照相的方法研究平拋物體的運動，用一張印有小方格的紙記錄小球在平拋運動途中的幾個位置。得到實驗如圖所示，圖中背景方格坐標每一個邊長為l＝10cm。一物體做平拋運動時分別經過O、a、b三點，取重力加速度g＝10m/s2，則下列結論中正確的有（）A．速度的變化量ΔvaO＝Δvba B．小球的拋出速度v＝1m/s C．a點的速度va＝2.5m/s D．小球拋出點的坐標為（﹣5cm，﹣1.25cm）（以O點為坐標原點，向下為y軸正方向，小球水平方向為x軸正方向）【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；推理論證能力．【答案】AC【分析】平拋運動可以分解為豎直方向和水平方向上的分運動，豎直方向為自由落體，水平方向為勻速直線運動，根據兩個點中間的水平距離相等可知運動時間相等，分別用運動學公式求出初速度和A點速度，以及拋出點的位置。【解答】解：A、由平拋運動規律可知，水平位移2l＝v0t，故tOa＝tab，物體做平拋運動在相等時間內速度的變化量相同，所以速度變化量：ΔvaO＝Δvba，故A正確；BC、令tOa＝tab＝T，A點的豎直分速度為vay，則有：yOa＝vayT-12gT2，即：0.1＝vayT﹣yab＝vayT+12gT2，即：0.2＝vay解得T＝0.1s，vay＝1.5m/s根據2l＝vT將l＝10cm＝0.1m代入解得初速度v＝2m/sa點的速度va=解得va＝2.5m/s，故B錯誤，C正確；D、令拋出點為P，根據速度—時間公式可知O點豎直分速度vOy＝vAy﹣gT＝1.5m/s﹣10×0.1m/s＝0.5m/st0=vOygxPO＝vt0＝vt0＝2×0.05m＝0.1m＝10cmyPO=12gt02=12故小球拋出點的坐標為（﹣10cm，﹣1.25cm）（以O點為坐標原點，向下為y軸正方向，小球水平方向為x軸正方向），故D錯誤；故選：AC。【點評】本題屬于平拋運動的實驗題，注意把運動分解，運用運動學公式求解即可。三．解答題（共3小題）13．（2024秋?楊浦區校級期末）拋體運動規律的探究與應用拋體運動是生活中常見的曲線運動，研究拋體運動特點及其規律具有重要的實際意義。（1）（多選）某同學用如圖1所示裝置作“探究平拋運動特點”的實驗，圖2是該同學在實驗中描下的幾個點，其中偏差較大的B點產生的原因可能是AC。A.小球釋放點的高度較其他各次高B.小球釋放點的高度較其他各次低C.小球從同一高度釋放時該同學給了它一個初速度D.小球在運動過程中遇到其他各次沒有遇到過的阻力（2）李同學用頻閃照相機拍攝到如圖3所示的小球平拋運動的照片，小球在平拋運動中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，已知照相機每隔0.1s曝光一次，則照片中小方格的邊長L＝5cm，小球平拋初速度v0＝1.5m/s（重力加速度g取10m/s2）。（3）如圖4為一個非標網球練習場的示意圖，一個網球發球機固定在底角處，可以將網球沿平行于地面的各個方向發出，發球點距地面高為H＝1.8m，球網高h＝1m。圖5對應的俯視圖，其中L1＝12m，L2＝9m，按照規則，網球發出后不觸網且落在對面陰影區域（包含虛線）內為有效發球。圖中虛線為球場的等分線。（忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2）①求網球從發球機發出到落地的時間t1？②求網球從發球機發出到落地的時間內的速度改變量。③求發球機有效發球時發出網球的最大速率v1？④求發球機有效發球時發出網球的最小速率v2？【考點】探究平拋運動的特點．【專題】計算題；實驗題；實驗探究題；定量思想；實驗分析法；平拋運動專題；實驗探究能力．【答案】（1）AC；（2）5；1.5；（3）①網球從發球機發出到落地的時間為0.6m/s；②網球從發球機發出到落地的時間內的速度改變量為6m/s。③發球機有效發球時發出網球的最大速率為25m/s；④發球機有效發球時發出網球的最小速率為18.75m/s。【分析】（1）偏差較大的點位于正常軌跡點的上側，表明該點水平方向的速度比其它點的水平速度大，據此分析作答；（2）小球在豎直方向做自由落體運動，根據勻變速直線運動的推論求小方格的邊長；小球在水平方向做勻速直線運動，根據勻速直線運動公式求水平初速度；（3）網球在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，根據平拋運動的規律進行分析，然后水平位移和下落高度的臨界條件求解作答。【解答】解：（1）根據圖像可知，偏差較大的點位于正常軌跡點的上側，表明該點水平方向的速度比其它點的水平速度大，其原因可能是小球釋放點的高度較其他各次高，或者小球從同一高度釋放時該同學給了它一個初速度，故AC正確，BD錯誤。故選：AC。（2）照相機每隔0.1s曝光一次，則相鄰點跡之間的時間間隔T＝0.1s小球在豎直方向做自由落體運動，根據勻變速直線運動的推論Δy＝3L﹣L＝gT2代入數據解得L＝5×10﹣2m＝5cm小球在水平方向做勻速直線運動，速度初速度v（3）①網球做平拋運動，豎直方向H網球從發球機發出到落地的時間t②根據運動學公式，速度的改變量Δv＝gt1＝10×0.6m/s＝6m/s方向豎直向下③網球剛好落到對角線位置（最右上角）處，發出網球的速率最大水平位移x最大速率v④網球剛好從陰影區域的左下角越過球網落下，時間t水平位移x最小速率v2故答案為：（1）AC；（2）5；1.5；（3）①網球從發球機發出到落地的時間為0.6m/s；②網球從發球機發出到落地的時間內的速度改變量為6m/s。③發球機有效發球時發出網球的最大速率為25m/s；④發球機有效發球時發出網球的最小速率為18.75m/s。【點評】本題考查了探究平拋運動的特點的實驗，要明確實驗原理，掌握實驗的正確操作；知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律；解題時要抓住水平位移和下落高度的臨界條件。14．（2024秋?靜安區校級期末）物理學是基于實驗的科學，實驗可以讓物理現象集中、突出的呈現在同學們的面前，通過進行實驗的過程也提升了我們的科學探究能力。我們在本學期的學習中就完成了一系列實驗，包括：在“用DIS探究加速度a與小車質量M的關系”的實驗中，裝置如圖（a）所示。（1）如圖（a）所示，是“用DIS研究加速度與力的關系”的實驗裝置。①小車上安裝的是位移傳感器的發射器部分（選填“接收器”或“發射器”）。通過位移傳感器測得小車的v﹣t圖像，通過圖像的斜率（填“斜率”或“縱坐標軸截距”或“橫坐標軸截距”）得到小車的加速度。②實驗中，多次改變鉤碼的總質量，獲得多組小車運動的加速度a和所受拉力F的數據。某同學根據數據繪出的圖像如圖（b）所示，圖線沒有通過坐標原點，經檢查分析，是由于小車與軌道間存在摩擦所致，則該小車與軌道間的摩擦力大小為0.5N，在檢查分析前，還能推測出的誤差可能為軌道傾斜，右端偏高。③實驗中小車在拉力作用下向右加速運動。請判斷鉤碼受到的合力方向，并進一步判斷小車受到的拉力是否等于砝碼的重力D。A．砝碼受到合力向上，拉力大于砝碼重力B．砝碼受到合力向上，拉力小于砝碼重力C．砝碼受到合力向下，拉力大于砝碼重力D．砝碼受到合力向下，拉力小于砝碼重力④另外4位同學均得到一條幾乎通過坐標原點的直線。現將這4位同學的a﹣F圖像畫在同一個坐標系內，得到如圖（c）所示的4條圖線，這4位同學記錄的小車總質量分別為：m1＝0.50kg、m2＝0.75kg、m3＝1.00kg、m4＝1.20kg。由圖（c）及4位同學記錄的小車總質量，推斷出小車加速度與小車總質量的定性關系是：拉力大小相等時，小車總質量越大，加速度越小。（2）①我們還通過實驗對平拋運動進行研究，平拋運動是B。A．變加速曲線運動B．勻加速曲線運動C．所受合外力為變力D．加速度垂直速度方向②“探究平拋運動特點”實驗，我們可以用頻閃照片記錄小球運動位置。如圖（d）所示為一小球做平拋運動頻閃照片的一部分，圖中背景格的邊長為5.0cm。通過計算分析，可求得物體做平拋運動的初速度大小為1.5m/s，B點的速度大小為2.5m/s。（g取10m/s2）③在做平拋運動實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求。將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上：ACE。A．通過調節使斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必須不同C．每次必須由靜止釋放小球D．用鉛筆記錄小球位置時，每次必須嚴格地等距離下降E．小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線④某同學在做“研究平拋物體的運動”的實驗時得到了如圖（e）所示物體的運動軌跡，A、B、C三點的位置在運動軌跡上已標出，則：（g取10m/s2）；ⅰ.小球平拋的初速度v＝2m/s，vB＝2.5m/s。ⅱ.小球開始做平拋運動的位置坐標x＝﹣10cm，y＝﹣1.25cm。【考點】探究平拋運動的特點；探究加速度與力、質量之間的關系．【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；牛頓運動定律綜合專題；實驗探究能力．【答案】（1）發射器；斜率；鉤碼；0.5；軌道傾斜，右端偏高；D；拉力大小相等時，小車總質量越大，加速度越小；（2）B；1.5；2.5；ACE；2；2.5；﹣10；﹣1.25【分析】（1）按照傳感器的使用方法，確定接收部分與發射部分的安裝；根據牛頓第二定律和圖象的橫、縱截距來求小車的質量和動摩擦因數，再求出小車受到的摩擦力；根據a﹣F圖象的特點結合牛頓第二定律求解；（2）斜槽的末端必須水平，目的是保證小球的初速度水平；根據豎直方向上連續相等時間內的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，從而得出周期；根據水平位移和時間間隔求出小球運動的水平分速度；根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度，結合平行四邊形定則求出B點的速度，根據位移公式計算拋出點坐標。【解答】（1）①小車上安裝的是位移傳感器的發射器部分；通過位移傳感器測得小車的v﹣t圖像，通過圖像的斜率得到小車的加速度。②根據實驗原理可知，實驗中，多次改變鉤碼的總質量，獲得多組小車運動的加速度a和所受拉力F的數據根據牛頓第二定律有F﹣f＝ma解得a=根據圖像中（0.5，0）坐標點，代入解得f＝0.5N由于F≠0時，a＝0，可知誤差可能為軌道傾斜，右端偏高。③實驗中小車在拉力作用下向右加速運動，則鉤碼受到的合力方向向下，根據牛頓第二定律有mg﹣T＝ma可知拉力小于砝碼重力，故ABC錯誤，D正確；故選：D。④由圖可知，拉力大小相等時，小車總質量越大，加速度越小。（2）①平拋運動只受重力，加速度恒定不變，是勻加速曲線運動，故B正確，ACD錯誤。故選：B。②豎直方向根據逐差法可知Δy＝5L﹣3L＝gT2則T＝0.1s根據v0=解得v0＝1.5m/sB點豎直方向的速度為vBy=5L+3則B點的速度大小為vB=解得vB＝2.5m/s③A．為保證初速度水平，則需通過調節使斜槽的末端保持水平，故A正確；B．為保證初速度相同，每次由靜止釋放小球，釋放小球的位置必須相同，故B錯誤，C正確；D．用鉛筆記錄小球位置時，無需等距離下降，故D錯誤；E．小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，避免摩擦產生影響，故E正確；F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑曲線連接各點，故F錯誤；故選：ACE。④i豎直方向根據逐差法可知Δy＝gT2則T=(30-10-10)×0.0110s根據v=xT=B點豎直方向的速度為vBy=y0C則B點的速度大小為vB=解得vB＝2.5m/sii初始點到達B點的時間為vBy＝gt解得t＝0.15s水平位移為x'＝vt＝2×0.15m＝30cm豎直位移為y'=解得y'＝11.25cm則初始點的坐標為x'O＝xB﹣x'＝20cm﹣30cm＝﹣10cmy'O＝yB﹣y'＝10cm﹣11.25cm＝﹣1.25cm故答案為：（1）發射器；斜率；鉤碼；0.5；軌道傾斜，右端偏高；D；拉力大小相等時，小車總質量越大，加速度越小；（2）B；1.5；2.5；ACE；2；2.5；﹣10；﹣1.25【點評】對于實驗我們要明確實驗原理、具體實驗操作以及數據處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，只有掌握好了基本知識和基本方法才能順利解決實驗題目，所以要重視基本知識和基本方法的學習和訓練。15．（2024秋?普陀區校級期末）探究平拋運動的特點時，小球常會彈出接球槽，為此小安設計了一個自動接球機。如圖，接球裝置K是一端開口另一端封閉的圓筒，其內部封閉端固定一輕質彈簧，圓筒內徑略大于小球直徑。通過程序控制水平軸電機和豎直軸電機的運動，能使接球裝置K的接球口移動到xOy平面的任意位置，并調整與圓筒的角度。不計空氣阻力。（1）在O點處安裝一光電門傳感器測量小球平拋運動的初速度大小v0。①用刻度尺測量球的直徑為d，結果如圖（b）所示，則d＝2.10cm。②若小安按照圖（c）所示的方式安裝光電門，測得擋光時間為Δt。用表達式dΔt計算所得的初速度大小偏小（選填：A.偏大、B.準確、C.（2）（計算）某次實驗中，測得v0＝3m/s，調整接球口的縱坐標y＝0.8m，為使球到達接球口時的速度方向與圓簡的方向一致，求接球裝置K的圓筒與水平方向的夾角θ。（3）若要保證小球每次都能進入接球裝置K的接球口，水平軸電機的位置坐標x和豎直軸電機的位置坐標y間的關系為x＝v02tanθg（用字母表示，v（4）（簡答）如圖（d），當球以大小v的速度進入圓筒后立即與彈簧接觸，不計球與筒間的摩擦力。分析說明球沿筒向下的運動情況。【考點】探究平拋運動的特點．【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；推理論證能力．【答案】（1）2.10；偏小；（2）接球裝置K的圓筒與水平方向的夾角為53°；（3）v02tanθ【分析】（1）根據刻度尺分度值讀數，根據光電門測速度的原理分析；（2）（3）根據平拋運動規律分析解答；（4）根據重力分力與彈力的大小關系分析。【解答】解：（1）①刻度尺分度值為1mm，球的直徑為2.10cm；②由于光電門測速度只是測量平均速度，在勻變速直線運動中，平均速度與中間時刻的瞬時速度相等，小于中間位置的瞬時速度，則測得的速度偏小；（2）由平拋規律可知tanθ=vy解得θ＝53°（3）由平拋規律可知tanθ=變形可得x=（4）球沿筒向下的運動，剛接觸彈簧時，重力的分力較大，速度增大，當重力分力等于彈力時，速度最大，隨后逐漸減小。故答案為：（1）2.10；偏小；（2）接球裝置K的圓筒與水平方向的夾角為53°；（3）v02tanθ【點評】本題考查了平拋的規律，動能定理和功能關系，要求學生熟練掌握這些知識點以及基本的公式應用。

考點卡片1．探究加速度與力、質量之間的關系【知識點的認識】一、實驗目的1．學會用控制變量法研究物理規律．2．驗證牛頓第二定律．3．掌握利用圖象處理數據的方法．二、實驗原理探究加速度a與力F及質量m的關系時，應用的基本方法是控制變量法，即先控制一個參量﹣﹣小車的質量m不變，討論加速度a與力F的關系，再控制小盤和砝碼的質量不變，即力F不變，改變小車質量m，討論加速度a與m的關系．三、實驗器材打點計時器、紙帶、復寫紙、小車、一端附有定滑輪的長木板、小盤、夾子、細繩、低壓交流電源、導線、天平、刻度尺、砝碼．四、實驗步驟（一）測質量1．用天平測出小車和砝碼的總質量M，小盤和砝碼的總質量m，把測量結果記錄下來．（二）儀器安裝及平衡摩擦力2．按下圖把實驗器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細繩系在車上，即不給小車施加牽引力．3．平衡摩擦力：在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一塊木板．反復移動木板的位置，直至小車在斜面上運動時可以保持勻速直線運動狀態．這時，小車拖著紙帶運動時受到的摩擦阻力恰好與小車所受的重力在斜面方向上的分力平衡．（三）保持小車的質量不變4．把細繩系在小車上并繞過滑輪懸掛小盤，先接通電源再放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，打完點后切斷電源，取下紙帶，在紙帶上標上紙帶號碼．5．保持小車和砝碼的質量不變，在小盤里放入適量的砝碼，把小盤和砝碼的總質量m′記錄下來，重復步驟4．在小盤內再放入適量砝碼，記錄下小盤和砝碼的總質量m″，再重復步驟4．6．重復步驟5三次，得到三條紙帶．7．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標明計數點，測量各個計數點到O計數點間的距離，算出與每條紙帶對應的小車加速度的值．8．用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示作用力F，作用力的大小F等于小盤和砝碼的總重力，根據實驗結果在坐標平面上畫出相應的點，如果這些點是在一條過原點的直線上，便證明了加速度與作用力成正比．（四）保持小盤和砝碼的質量不變9．保持小盤和砝碼的質量不變，在小車上加砝碼，重復上面的實驗，用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示小車和砝碼總質量的倒數，根據實驗結果在坐標平面上畫出相應的點．如果這些點是在一條過原點的直線上，就證明了加速度與質量成反比．五、注意事項1．平衡摩擦力：就是調出一個合適的斜面，使小車的重力沿著斜面方向的分力正好平衡小車受的摩擦阻力．在平衡摩擦力時，不要把懸掛小盤的細線系在小車上，即不要給小車施加任何牽引力，并要讓小車拖著打點的紙帶運動．整個實驗平衡了摩擦力后，不管以后是改變小盤和砝碼的總質量還是改變小車和砝碼的總質量，都不需要重新平衡摩擦力．2．實驗條件：每條紙帶必須在滿足小車與車上所加砝碼的總質量遠大于小盤和砝碼的總質量的條件下打出．只有如此，小盤和砝碼的總重力才可視為小車受到的拉力．3．操作順序：改變拉力和小車質量后，每次開始時小車應盡量靠近打點計時器，并應先接通電源，再放開小車，且應在小車到達滑輪前按住小車．六、誤差分析1．質量的測量誤差，紙帶上打點計時器打點間隔距離的測量誤差，拉線或紙帶不與木板平行等都會造成誤差．2．因實驗原理不完善造成誤差：本實驗中用小盤和砝碼的總重力代替小車受到的拉力（實際上小車受到的拉力要小于小盤和砝碼的總重力），存在系統誤差．小盤和砝碼的總質量越接近小車的質量，誤差就越大；反之，小盤和砝碼的總質量越小于小車的質量，誤差就越小．3．平衡摩擦力不準造成誤差：在平衡摩擦力時，除了不掛小盤外，其他的都跟正式