實(shí)驗(yàn)五探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

夯宴雙星

基礎(chǔ)梳理

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)描繪小球做平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡.

(2)判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線.

(3)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度.

2.實(shí)驗(yàn)原理

(1)用描跡法逐點(diǎn)畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.

利用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材安裝成如圖所示的裝置.鋼球從斜槽上滾下，通過水平槽飛出后做

平拋運(yùn)動(dòng).每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止釋放,鋼球每次在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡就_

相回—.設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置.通過多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置，

用平滑的曲線將各點(diǎn)連起來，從而得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.

(2)建立坐標(biāo)系，如果軌跡上各點(diǎn)的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)間的關(guān)系具有y=aV(a是一個(gè)常量)的形式，

則軌跡是一條拋物線.

(3)測(cè)出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)不方計(jì)算得出初速度以

3.實(shí)驗(yàn)器材

末端水平的斜槽、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙、小球、刻度尺、重垂線、鉛筆等.

4.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)安裝、調(diào)整豎直平板：將坐標(biāo)紙放在復(fù)寫紙下面，然后固定在豎直鐵板上，并用懸掛在槽口的

重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎直線是否豎直.

(2)安裝、調(diào)整斜槽：將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，用平衡法檢查斜槽末端是否水平，

也就是將小球放在斜槽末端直軌道上，小球若能靜止在直軌道上的任意位置，則表明斜槽末端已

調(diào)水平.

(3)描繪運(yùn)動(dòng)軌跡：讓小球在斜槽的某一固定位置由靜止?jié)L下，并從。點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)，小球

在運(yùn)動(dòng)過程中壓在復(fù)寫紙上，會(huì)在坐標(biāo)紙上留下點(diǎn)，取下坐標(biāo)紙用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來，就

得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.

(4)確定坐標(biāo)原點(diǎn)及坐標(biāo)軸：選定斜槽末端處小球球心所在的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)0,從坐標(biāo)原點(diǎn)0

畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸.

5.數(shù)據(jù)處理

(1)判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線

如圖所示，在x軸上作出等距離的幾個(gè)點(diǎn)4、4、4…，把線段04的長(zhǎng)度記為則如2=21,043

=37,由4、4、4…向下作垂線，與軌跡交點(diǎn)分別記為瓦、族、鹿…，若軌跡是一條拋物線，則各點(diǎn)的

y坐標(biāo)和x坐標(biāo)之間應(yīng)該滿足關(guān)系式(a是待定常量)，用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)的小y兩個(gè)坐標(biāo)值代

入尸a*求出a,再測(cè)量其他幾個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值，代入若在誤差范圍內(nèi)都滿足這個(gè)關(guān)系式，

則這條曲線是一條拋物線.

(2)計(jì)算平拋物體的初速度

情景1：若原點(diǎn)。為拋出點(diǎn)，利用公式x=再大和即可求出多個(gè)初速度丫0=^^自，最后求

出初速度的平均值，這就是做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的初速度.

情景2：若原點(diǎn)。不是拋出點(diǎn)

①在軌跡曲線上取三點(diǎn)4B、C,使詢=現(xiàn)=不，如圖所示.4到8與6到C的時(shí)間相等，設(shè)為

②用刻度尺分別測(cè)出力、陞、W則有YAB=ys-YAIYBC=yc~ye.

g

③為C—yAB—gj1,且VoT—X,由以上兩式得

YBC_YAB

6.注意事項(xiàng)與誤差分析

(1)固定斜槽時(shí)，要保證斜槽末端的切線水平，以保證小球的初速度水平.否則小球運(yùn)動(dòng)就不

是平拋運(yùn)動(dòng)了.

(2)小球每次從槽中的同一位置由靜止釋放.這樣可以確保每次小球拋出時(shí)速度相等.

(3)要在斜軌上適當(dāng)高度釋放小球，使它以適當(dāng)?shù)乃匠跛俣葤伋觯滠壽E由木板左上角到達(dá)右

下角，這樣可以減小測(cè)量誤差.

(4)計(jì)算小球的初速度時(shí)，應(yīng)選距拋出點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)一些的點(diǎn)為宜，以便于測(cè)量和計(jì)算.

(5)坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球在槽口時(shí)球的球心在木板

上的水平投影點(diǎn).

素養(yǎng)發(fā)展

考點(diǎn)u教材原型實(shí)驗(yàn)

gT(2023?泰州中學(xué)期初調(diào)研)某同學(xué)利用圖甲所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，他用一

張印有小正方格的紙記錄小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，在方格紙上建立如圖乙所示的坐標(biāo)系，小正方格的邊長(zhǎng)￡=

2.5cm.若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖乙中的a、b、c、d所示，取g=10m/s2,結(jié)果保留兩位

有效數(shù)字.

(1)小球的初速度為L(zhǎng)0m/s.

解析：取a、b、c三點(diǎn)分析，水平位移間隔均為2￡,所以小球從a點(diǎn)到力點(diǎn)，從6點(diǎn)到c點(diǎn)所用

的時(shí)間相同，設(shè)時(shí)間為北在豎直方向上有解得T=0.05s,水平方向上，則有2￡=均7；解

得Pb=1.0m/s.

(2)小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為x=2.5cm,y=4,7cm.

3/

解析：小球在6點(diǎn)時(shí)豎直方向上的速度為=0.75m/s,設(shè)從拋出點(diǎn)到6點(diǎn)的時(shí)間為t,則吃

=gt,解得t=0.075s,所以小球拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=44—外力=2.5cm縱坐標(biāo)為y=3￡—7

cm.

(3)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，提出幾項(xiàng)減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施，其中正確的是BC.

A.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使斜槽軌道盡可能光滑

B.為使小球離開斜槽后能做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端的切線必須水平

C.為了使小球每次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，應(yīng)使小球每次從斜槽上的相同位置由靜止釋放

D.為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來

解析：實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度，且只受重力作用，所以斜

槽軌道末端切線必須要水平，至于是否光滑沒有影響，只要能拋出就行，A錯(cuò)誤，B正確；為使小球每

次運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，則要確保小球有相同的水平初速度，所以要求小球每次應(yīng)從同一位置無初速度釋

放，C正確；為比較準(zhǔn)確地描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，應(yīng)用平滑的曲線將點(diǎn)連接起來，偏差太大的點(diǎn)舍去,

從而能減小實(shí)驗(yàn)誤差，D錯(cuò)誤.

頤12用如圖所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)，將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上，鋼球沿

斜槽軌道網(wǎng)滑下后從0點(diǎn)飛出，落在水平擋板腑上.由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上

時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn).移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球.如此重復(fù)，白紙上將留下一系

列痕跡點(diǎn).

硬板白紙

（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有BD.

A.斜槽軌道光滑

B.斜槽軌道末端水平

C.擋板高度等間距變化

D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

解析：因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是研究平拋運(yùn)動(dòng)，只需要每次實(shí)驗(yàn)都能保證鋼球做相同的平拋運(yùn)動(dòng)，即每次實(shí)驗(yàn)

都要保證鋼球從同一高度無初速度釋放并水平拋出，沒必要要求斜槽軌道光滑，因此A錯(cuò)誤，B、D正

確；擋板高度可以不等間距變化，故C錯(cuò)誤.

（2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系.

①取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn).將鋼球靜置于。點(diǎn)，鋼球的球心（填“最上端”“最下端”

或“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定u軸時(shí)需要（填“需要”或“不需要”）y軸與重

垂線平行.

②若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖所示，在軌跡上取48、C三

點(diǎn)，然和a'的水平間距相等且均為力測(cè)得和比'的豎直間距分別是力和姓，則，大于（填“大

于”“等于”或“小于”）〈.可求得鋼球平拋的初速度大小為R（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,

3——\1—一力一

結(jié)果用上述字母表示）.

解析：①因?yàn)殇撉蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)的軌跡是其球心的軌跡，故將鋼球靜置于。點(diǎn)，鋼球的球心對(duì)應(yīng)白

紙上的位置即為坐標(biāo)原點(diǎn)（平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)）；在確定y軸時(shí)需要y軸與重垂線平行.②由于平拋的

豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，故相鄰相等時(shí)間內(nèi)豎直方向上位移之比為1：3：5…故兩相鄰相等時(shí)間

內(nèi)豎直方向上的位移之比越來越大，因此由%—%=聯(lián)立解得師

乃3%一%

(3)為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是AB

A.用細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)

動(dòng)軌跡

C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置.筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙

上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

解析：將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，由于鉛筆

受摩擦力作用，且不一定能始終保證鉛筆水平，鉛筆將不能始終保持垂直白紙板運(yùn)動(dòng)，將發(fā)生傾斜，故

不會(huì)在白紙上準(zhǔn)確留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，故C不可行，A、B可行.

考點(diǎn)因創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)

畫曲(2024?如皋期初調(diào)研)“頻閃攝影”是攝像機(jī)每隔一定時(shí)間就對(duì)運(yùn)動(dòng)物體拍攝一次，因此

拍攝到物體的圖像是不連續(xù)的，但從這些不連續(xù)的圖像中可發(fā)現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.小明利用如圖甲所

示的裝置和頻閃攝影探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).

甲

Ji

%

丙

(1)現(xiàn)有以下材質(zhì)的小球，實(shí)驗(yàn)中4［球應(yīng)當(dāng)選用B.

A.乒乓球B.鋼球C.塑料球

解析：為了減小空氣阻力的影響，實(shí)驗(yàn)中46球應(yīng)當(dāng)選用鋼球，故選B.

(2)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟，正確順序是③②⑤①④.

①敲擊彈片，讓4月球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)

②調(diào)整頻閃攝像機(jī)位置，將頻閃攝像機(jī)正對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置甲所在的位置

③將46球放置實(shí)驗(yàn)裝置甲上，調(diào)整兩球的重心在同一水平線上

④小球落在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上時(shí)停止攝像

⑤打開攝像機(jī)，開始攝像

解析：實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，先將48球放置實(shí)驗(yàn)裝置甲上，調(diào)整兩球的重心在同一水平線上，調(diào)整頻閃

攝像機(jī)位置，將頻閃攝像機(jī)正對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置甲所在的位置，打開攝像機(jī)，開始攝像，敲擊彈片，讓46

球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，球落在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上時(shí)停止攝像.

即實(shí)驗(yàn)操作步驟的正確順序?yàn)椋孩邰冖茛佗?

(3)實(shí)驗(yàn)中，2球沿水平方向拋出，同時(shí)6球自由落下，圖乙為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，分析該照

片，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是C.

A.僅可判斷/球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)

B.僅可判斷/球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.可判斷［球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

解析：實(shí)驗(yàn)中，月球沿水平方向拋出，同時(shí)6球自由落下，圖乙為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，從照片可

以看出兩球在豎直方向具有相同的運(yùn)動(dòng)情景，即月球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；從照片可以看出力球

在相同時(shí)間內(nèi)通過的水平位移相等，則/球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).故選C.

(4)測(cè)得圖乙中A球連續(xù)3個(gè)位置的距離如圖丙所示，已知物體的實(shí)際大小與照片上物體影像大

小的比值為A,重力加速度為g則/球平拋的初速度表達(dá)式詼=劉\/*一.

解析：豎直方向有Ay=A(%一%=g7

可得片產(chǎn)產(chǎn)

水平方向有kxo=VQT

聯(lián)立可得A球平拋的初速度表達(dá)式

他堂內(nèi)化

1.(2023?蘇北蘇中八市調(diào)研二)如圖甲所示為桶裝水電動(dòng)抽水器，某興趣小組利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律

測(cè)量該抽水器的流量0(單位時(shí)間流出水的體積).

(1)如圖乙所示，為了方便測(cè)量，取下不銹鋼出水管，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其外徑D,讀數(shù)為7.1mm.

解析：該游標(biāo)卡尺為10分度，其精度為0.1mm,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為。=7mm+1X0.1mm=7.1

mm.

(2)重新安裝出水管如圖甲所示，為了使水能夠沿水平方向流出，下列方法更合理的是B.

A.用力把出水管前端掰至水平

B.轉(zhuǎn)動(dòng)出水管至出水口水平

C.調(diào)整水桶的傾斜角度使出水口水平

解析：出水管可以旋轉(zhuǎn)，比較方便地改變出水方向，因此可以轉(zhuǎn)動(dòng)出水管至出水口水平，故B正

確，A、C錯(cuò)誤.

(3)接通電源，待水流穩(wěn)定后，用米尺測(cè)出管口到落點(diǎn)的高度差力=44.10cm和管口到落點(diǎn)的水

平距離/=30.00cm；重力加速度g=9.8m/s2,則水流速度-1.0m/s(保留兩位有效數(shù)字).

解析：水的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng),水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)L=vt,

解得水流速度

(4)已知出水管管壁的厚度為4該抽水器的流量。的表達(dá)式為(用物理量以入

丫表示)，根據(jù)測(cè)得的流量可算出裝滿一杯水需要的時(shí)間總是比實(shí)際需要的時(shí)間短，可能的原因是測(cè)

量偏小(或者/偏大、。偏大、d偏小)(寫出一個(gè)原因).

出水管的半徑為r=-1—d,該抽水器的流量。=vS=nrv=?一jV-,裝滿一杯水需要的

解析:JI

時(shí)間總是比實(shí)際需要的時(shí)間短，從流量大小的相關(guān)量分析可能是測(cè)量力偏小或者/偏大、。偏大、d偏

小等.

(5)抽水時(shí)若電機(jī)的輸出功率恒定，當(dāng)桶內(nèi)水面降低時(shí)，抽水器的流量。減小(填“不變”“減

小”或“增加”).

解析：抽水時(shí)若電機(jī)的輸出功率恒定，單位時(shí)間內(nèi)電機(jī)對(duì)水做功相同，當(dāng)桶內(nèi)水面降低時(shí)，水上升

的高度變大，增加的重力勢(shì)能增大，出水口的水動(dòng)能減小，在出水口水的速度減小，所以抽水器的流量

減小.

配套精練

1.(1)下列三個(gè)裝置圖都可以用來探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.

甲乙

①用圖甲裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要將鋼球從斜槽上同一位置（填“同

一位置”或“不同位置”）由靜止釋放.

②用圖乙裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱以顯示平拋軌跡，豎直管上端/一定要低于（填

“高于”或“低于”）水面.

解析：①用圖甲裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要將鋼球從斜槽上同一位置由靜止

釋放.②用圖乙裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱以顯示平拋軌跡，豎直管上端/一定要低于水面，

這樣在管口處的壓強(qiáng)是恒定不變的，則水流速度不變.

（2）某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到如圖丙所示的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分，取=10

m/s2,由圖中信息可求得小球平拋的初速度大小為丹=2.0m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

解析：根據(jù)△力

(25-15)X10"

可得T=--------77--------s=0.1s

02

則水平速度及xm/s=2.0m/s.

2.（2024?海安期初質(zhì)量監(jiān)測(cè)）利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).（取g=10m/s2）

（1）以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法，其中合理的有AC.

A.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

C.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放

D.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接

解析：安裝斜槽軌道，使其末端保持水平，這樣才能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；為了保證小

球到達(dá)底端時(shí)速度相同，則每次必須要使小球從同一高度由靜止釋放，故B錯(cuò)誤，C正確；為描出小球

的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)必須用平滑曲線連接，故D錯(cuò)誤.

(2)該實(shí)驗(yàn)中，在取下白紙前，應(yīng)確定坐標(biāo)軸原點(diǎn)0,并建立直角坐標(biāo)系，下列關(guān)于圖像坐標(biāo)原點(diǎn)

和坐標(biāo)系的選擇正確的是C.

Ox

解析：建立坐標(biāo)系時(shí)，y軸應(yīng)該由鉛垂線的方向決定；坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該是小球球心的投影點(diǎn)，故選C.

(3)如圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取三個(gè)水平距離相等的點(diǎn)46和G

兩點(diǎn)間的水平間距均為Ax=20.0cm.以4點(diǎn)為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，測(cè)

得6、C兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)yi=15.0cm,乃=40.0cm,則小球平拋的起點(diǎn)。的坐標(biāo)為(一坐cm,—5cm).

解析：因三點(diǎn)的水平距離相等，可知時(shí)間間隔相等；平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的位移之比應(yīng)該是1：3：

5,因?yàn)榇巍?加=3：5,可知拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y=-5cm,橫坐標(biāo)為x=-20cm,即小球平拋的起點(diǎn)

。的坐標(biāo)為(一20cm,—5cm).

(4)以平拋起點(diǎn)。為坐標(biāo)原點(diǎn)，在軌跡上取一些點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,作出如

圖丙所示的廠/圖像，圖像的斜率為A,則平拋小球的初速度為

1a

解析：根據(jù)丫=?。?可得夕=；7工半

ZZVb

由題意可知《=弓，解得另

2vb\2k

(5)如圖丁所示，在斜槽的末端放置一傾斜的長(zhǎng)板，某小組測(cè)得小球在。處的水平速度及及。至

落點(diǎn)的水平射程X,記錄的數(shù)據(jù)如下表，取尸10m/s2,則斜面的傾角0為45。

T

序號(hào)1234

VQ(m/s)0.5123

x(m)0.050.20.81.8

解析：由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知tan0=

期/口2謚tan8

解得k--------

g

由表中數(shù)據(jù)可知於5%可得―今即"45：

3.(2023?北京卷)用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).

(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列做法中正確的是ABD(填選項(xiàng)前的字母).

A.選擇體積小、質(zhì)量大的小球

B.借助重垂線確定豎直方向

C.先拋出小球，再打開頻閃儀

D.水平拋出小球

解析：用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，選擇體積小、質(zhì)量大的小球可以減小空氣阻力

的影響，A正確；本實(shí)驗(yàn)需要借助重垂線確定豎直方向，B正確；實(shí)驗(yàn)過程中先打開頻閃儀，再水平拋

出小球，C錯(cuò)誤，D正確.

(2)圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，2球沿水平方向拋出，同時(shí)8球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運(yùn)動(dòng)過

程.圖乙為某次實(shí)驗(yàn)的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時(shí)刻46兩球的豎直高度相同，可判

斷力球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng);根據(jù)玲球相鄰兩位置水平距離相等，可判斷2球水平方向做

勻速直線運(yùn)動(dòng).

甲乙

y\--6:

O:

%........-6

o

yO

丙

解析：根據(jù)任意時(shí)刻/、6兩球的豎直高度相同，可以判斷出/球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)；根據(jù)

A球相鄰兩位置水平距離相等，可以判斷A球水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).

(3)某同學(xué)使小球從高度為0.8m的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運(yùn)動(dòng)(每秒頻閃25

次)，最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)的10個(gè)位置.

解析：小球從高度為0.8m的桌面水平拋出，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式力=(g巴解得力=0.4s,頻閃儀每

秒頻閃25次，頻閃周期s=0.04s,故最多可以得到小球在空中運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)為：=10.

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(4)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了標(biāo)記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，

沿任意兩個(gè)相互垂直的方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系xOy,并測(cè)量出另外兩個(gè)位置的坐

標(biāo)值(為，為、(如㈤，如圖丙所示.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，可得重垂線

方向與y軸間夾角的正切值為上答.

解析：如圖所示荀、K分別表示水平和豎直方向，設(shè)重垂線方向?yàn)榕cy軸間的夾角為心建立坐

標(biāo)系存在兩種情況，

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為石、％時(shí)，則x軸方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有照一2荀=—g

sine(27)z

y軸方向乃一2/i=gcos9(27)2

聯(lián)立解得tan呼

現(xiàn)一2%

當(dāng)建立的坐標(biāo)系為*2、為時(shí)，則x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法計(jì)算加速度有X2—2xi=gsin

9(27)2

P軸方向刑一2%=gcos0(27)2

生—2xi

聯(lián)立解得tanu'=-

%一2%

綜上所述，重垂線方向與y軸間夾角的正切值為

|范一2荀|

tan9—

乃一2K-

4.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，比直線運(yùn)動(dòng)復(fù)雜.我們可以按照把復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)

單的直線運(yùn)動(dòng)的思路，分別研究物體在豎直和水平兩方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn).

(1)如圖甲所示，用小錘打擊彈性金屬片，/球沿水平方向拋出，同時(shí)夕球由靜止自由下落，可觀

察到兩小球同時(shí)落地；改變小球距地面的高度和打擊的力度，多次實(shí)驗(yàn)，都能觀察到兩小球同時(shí)落地.根

據(jù)實(shí)驗(yàn)，能(填“能”或“不能”)判斷出/球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).

解析：本實(shí)驗(yàn)中/球做平拋運(yùn)動(dòng)，5球做自由落體運(yùn)動(dòng)，每次實(shí)驗(yàn)兩球都同時(shí)落地，說明/球在豎

直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，因此能確定/球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).

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