試驗五探究平拋運動的特點1.[2024江蘇泰州中學(xué)?？糫在“探討平拋運動”試驗中：（1）為描出鋼球做平拋運動的軌跡，要將鋼球在軌道上合適位置由靜止釋放，每次釋放鋼球的位置應(yīng)相同（選填“相同”或“不同”）.（2）圖甲是橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點，確定平拋運動軌跡的方法，坐標(biāo)原點應(yīng)選小球在斜槽末端點時的B.A.球心 B.球的上端 C.球的下端圖甲圖乙（3）圖乙是利用試驗裝置拍攝小球做平拋運動的頻閃照片，由照片可推斷試驗操作錯誤的是C.A.釋放小球時初速度不為0B.釋放小球的初始位置不同C.斜槽末端切線不水平（4）圖丙是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運動軌跡的裝置，其中正確的是B.圖丙（5）圖丁為鋼球運動軌跡上的三個點，圖中背景方格的邊長均為5cm，取g＝10m/s2，可得鋼球做平拋運動的初速度v0＝1.5m/s.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）圖丁解析（1）為描出鋼球做平拋運動的軌跡，要將鋼球在軌道上合適位置由靜止釋放，每次釋放鋼球的位置應(yīng)相同.（2）題干中指出用鉛筆標(biāo)注小球的最高點作為小球軌跡的記錄點，所以坐標(biāo)原點也應(yīng)選球的最高點，即球的上端，故選B.（3）由題圖乙可知，小球出現(xiàn)斜拋，可推斷試驗操作錯誤的是斜槽末端切線不水平，故選C.（4）要形成穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運動軌跡，細(xì)管兩端的壓力差要恒定，應(yīng)如B圖所示安裝，故選B.（5）A到B、B到C的水平位移相同，故所用時間相同，設(shè)為T，水平方向可得3L＝v0T豎直方向可得5L－3L＝gT2聯(lián)立解得v0＝9gL2＝1.5m/2.頻閃攝影是探討變速運動常用的試驗手段.在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔確定時間發(fā)出一次短暫的猛烈閃光，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裝置探究平拋運動的規(guī)律.他們分別在該裝置正上方A處和右側(cè)正前方B處安裝了頻閃儀器并進(jìn)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.依據(jù)平拋運動規(guī)律分析下列問題（g取10m/s2）.（1）圖乙中，頻閃儀器A所拍攝的頻閃照片為（b）[選填“（a）”或“（b）”].（2）測得圖乙（a）中OP距離為45cm，（b）中OP距離為30cm，則小球做平拋運動的初速度大小應(yīng)為1m/s，小球在P點速度大小應(yīng)為10m/s.解析（1）小球做平拋運動時，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，故頻閃儀器A所拍攝的頻閃照片為（b）.（2）豎直方向上，由y＝12gt2得t＝2yg＝0.3s，水平方向上v0＝xt＝1m/s，小球在P點的豎直分速度vy＝gt＝3m/s，則vP＝v03.[2024廣東汕頭二模]小晗同學(xué)利用圖甲所示裝置探討平拋運動的規(guī)律.試驗時該同學(xué)運用手機(jī)連拍功能對做平拋運動的小球進(jìn)行拍攝，并將拍攝到的圖片進(jìn)行疊加處理在一張照片中，圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)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10cm.圖甲圖乙圖丙（1）下列說法正確的是BC.A.試驗所用斜槽應(yīng)盡量光滑B.斜槽末端必需保持水平C.試驗所用斜槽不須要盡量光滑（2）圖乙是試驗中小球從斜槽上不同位置由靜止釋放獲得的兩條軌跡，圖線①所對應(yīng)的小球在斜槽上釋放的位置較高（選填“較低”或“較高”）.（3）某次拍攝后得到的照片如圖丙所示，小球做平拋運動的初速度大小v0＝2.8m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，重力加速度g＝10m/s2）.（4）該小組利用試驗數(shù)據(jù)繪制“y－x2”圖線，發(fā)覺是一條過原點的直線，由此推斷小球下落的軌跡是拋物線，并求得斜率k，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺磉_(dá)式為g＝2kv02（用斜率k和初速度v0解析（1）試驗所用斜槽不須要盡量光滑，A錯誤，C正確；斜槽末端必需保持水平，使小球做平拋運動，B正確.（2）由題圖乙可知兩次小球做平拋運動下落相同高度時，圖線①水平位移更大，故圖線①所對應(yīng)的小球初速度較大，在斜槽上由靜止釋放的位置較高.（3）由題圖丙可得，小球在豎直方向相鄰位移之差Δy＝2×10cm＝0.2m，依據(jù)勻變速直線運動特點可得T＝Δyg＝210s，由水平位移Δx＝v0T，可得v0＝Δx【敲黑板】頻閃相機(jī)兩次曝光的時間間隔相等，又豎直方向的分運動為自由落體運動，因此在豎直方向上相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移差為定值，即Δy＝gT2.22m/s≈2.8m/s.（4）依據(jù)平拋運動規(guī)律可得x＝v0t，y＝12gt2，聯(lián)立可得y＝12g（xv0）2＝g2v02x2，可知y－x2圖像的斜率為k4.[變考點：求拋出點的坐標(biāo)]物理探究小組用圖甲所示裝置探討小鋼球的平拋運動.回答下列問題：（1）下列試驗條件必需滿意的是BC.A.斜槽軌道光滑B.保證小鋼球每次從斜槽軌道上同一位置無初速度釋放C.必需調(diào)整斜槽軌道末端水平D.每次調(diào)整水平擋板的高度相同圖甲圖乙（2）小組同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立了坐標(biāo)軸，記錄了小鋼球運動通過的三個位置A、B、C，如圖乙所示，重力加速度取g＝10m/s2，則小鋼球做平拋運動的初速度大小為1.5m/s（保留2位有效數(shù)字）.（3）依據(jù)圖乙可知，小鋼球做平拋運動拋出點O'的坐標(biāo)是（－5cm，5cm）.解析（1）試驗探討小鋼球的平拋運動，初速度必需沿水平方向，所以斜槽軌道末端必需調(diào)整水平，故C正確；試驗時每次小鋼球飛出時的初速度必需相同，所以應(yīng)保證小鋼球每次從斜槽軌道上同一位置無初速度釋放，B正確；斜槽軌道光滑與否和擋板MN每次調(diào)整高度相同與否，對試驗沒有影響，故A、D錯誤.（2）由題圖乙可知AB、BC間水平距離相等，為L＝15cm＝0.15m，說明相鄰時間間隔相同，設(shè)為T，在豎直方向小鋼球做自由落體運動，AB、BC間高度的差值為Δh＝10cm＝0.1m，由Δh＝gT2，L＝v0T，聯(lián)立解得v0＝1.5m/s.（3）由題圖乙可知在豎直方向hAB∶hBC＝3∶5，依據(jù)豎直方向自由落體運動的規(guī)律，可得拋出點O'到A點的水平距離為15cm，豎直距離為5cm，故拋出點O'的坐標(biāo)為（－5cm，5cm）.5.[變試驗裝置：利用直管和圓弧面探討問題/2024江蘇宿遷開學(xué)考試]在探究平拋運動規(guī)律試驗中，利用一管口直徑略大于小球直徑的直管來確定平拋小球的落點及速度方向（只有當(dāng)小球速度方向沿直管方向才能飛入管中），重力加速度為g.試驗一：如圖（a）所示，一傾角為θ的斜面AB，A點為斜面最低點，直管保持與斜面垂直，管口與斜面在同一豎直面內(nèi)，平拋運動試驗軌道拋出口位于A點正上方某處.為讓小球能夠落入直管，可以依據(jù)須要沿斜面移動直管.（1）以下是試驗中的一些做法，合理的是B.A.斜槽軌道必需光滑B.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平C.調(diào)整軌道角度平衡摩擦力D.選擇密度更小的小球（2）某次平拋運動中，直管移動至P點時小球恰好可以落入其中，測量出P點至A點距離為L，依據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出小球此次平拋運動在空中的飛行時間t＝Lcosθgtanθ，初速度v0＝Lgsin試驗二：如圖（b）所示，一半徑為R的四分之一圓弧面AB，圓心為O，OA豎直，直管保持沿圓弧面的半徑方向，管口在圓弧面內(nèi)，直管可以依據(jù)須要沿圓弧面移動.平拋運動試驗軌道拋出口位于OA線上，可以上下移動，拋出口至O點的距離為h.（3）上下移動軌道，多次重復(fù)試驗，記錄每次試驗拋出口至O點的距離，不斷調(diào)整直管位置以及小球平拋初速度，讓小球能夠落入直管.為提高小球能夠落入直管的勝利率及試驗的可操作性，可以按如下步驟進(jìn)行：首先確定能夠落入直管的小球在圓弧面上的落點，當(dāng)h確定時，理論上小球在圓弧面上的落點位置是確定的（填“確定的”或“不確定的”），再調(diào)整小球釋放位置，讓小球獲得合適的平拋初速度運動至該位置即可落入直管.上述條件的平拋運動初速度滿意v02＝R2－4h22hg解析（1）斜槽軌道不須要光滑也不須要平衡摩擦力，只要拋出時每次初速度相同即可，故A、C錯誤；為保證小球做的是平拋運動，拋出時初速度要水平，則安裝斜槽軌道，使其末端應(yīng)保持水平，故B正確；為減小空氣阻力的影響，應(yīng)選擇密度更大的小球，故D錯誤.（2）小球從拋出到運動至P點的過程，依據(jù)平拋運動規(guī)律有tanθ＝v0vy＝v