利用摄影法研究平抛运动

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2019-3-12 高中物理实验：研究平抛运动实验题

2019-3-12 高中物理实验：研究平抛运动实验题（考试总分：100 分考试时间： 120 分钟）一、实验题（本题共计 10 小题，每题 10 分，共计100分）1、如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A 、B两球总是同时落地，（1）该实验现象说明了A球在离开轨道后__________A．水平方向的分运动是匀速直线运动．B．水平方向的分运动是匀加速直线运动．C．竖直方向的分运动是自由落体运动．D．竖直方向的分运动是匀速直线运动．（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s ，（）2、在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置进行研究。

（1）图1的实验现象是_________。

该现象说明平抛运动_____________。

（2〉图2是为了获得稳定的细水柱来际平抛运动轨迹，其中能获得稳定的细水柱过程应该是水面从开始位置一直降到竖直细管_____（填“A”或“B”）处；（3）图3是实验室内研究平抛运动的装置。

为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的，每次释放小球时都使钢球在斜槽上_____位置由______滚下；（4）图4是采用频闪摄影的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片。

背景标尺每小格边长均表示5cm，则由图可求得拍摄时每_______s曝光一次，平抛运动的初速度为______m/s，已知重力加速度为10m/s2。

3、“探究平抛运动的规律”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，在方格纸上建立如图所示的坐标系，小方格的边长L=6.4cm，若小球在平抛运动实验中记录了几个位置如图中的a、b、c、d、e所示．(g=1 0m/s2)(1)图示的几个位置中，明显有问题的是________；(2)小球平抛的初速度为________m/s;(3)小球经过位置b的速度为________m/s.4、某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃。

平抛运动的应用及抛体运动频闪照相法研究平抛运动例1如图

《平抛运动的应用及抛体运动》一、频闪照相法研究平抛运动例1 如图所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图，照片尺寸为实际大小的101．对照片中小球位置进行测量得：1与4闪光点竖直距离为1.5cm ，4与7闪光点竖直距离为2.5cm ，各闪光点之间水平距离均为0.5cm 。

求：（1）小球抛出时的初速度大小为多少？（2）通过计算验证小球抛出点是否在闪光点1处？若不在，则抛出点距闪光点1的实际水平距离和竖直距离分别为多少？（空气阻力不计，g ＝10 m/s 2）二、平抛运动中临界问题的分析例2 如图所示，水平屋顶高H ＝5m ，围墙高h ＝3.2m ，围墙到房子的水平距离L ＝3m ，围墙外马路宽x ＝10m ，为使小球能从屋顶水平飞出且落在围墙外的马路上，求小球离开屋顶时的速度v 的大小范围．(g 取10 m/s 2)三、类平抛问题模型的分析方法例3 在光滑的水平面内，一质量m＝1kg的质点以速度v0＝10m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向的水平恒力F＝15N的作用，直线OA与x轴成α＝37°，如图所示，曲线为质点的轨迹图（g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8），求：（1）如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点，求质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标；（2）质点经过P点时的速度大小．例4 如图所示的光滑斜面，长为l，宽为b，倾角为θ，一物块（可看成质点）沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求：（1）物块由P运动到Q所用的时间t；（2）物块由P点水平射入时的初速度v0；（3）物块离开Q点时速度的大小v.《平抛运动的应用及抛体运动》作业班级姓名1、如图所示，从半径为R ＝1m 的半圆AB 上的A 点水平抛出一个可视为质点的小球，经t ＝0.4s 小球落到半圆上，已知当地的重力加速度g ＝10m/s 2，则小球的初速度v 0可能为（） A 、1 m/sB 、2 m/sC 、3 m/sD 、4 m/s2、如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度v 1、v 2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成α角，则两小球初速度之比v 1v2为（）A 、tan αB 、cos αC 、tan αtan αD 、cos αcos α3、2011年6月4日，李娜获得法网单打冠军，实现了大满贯这一梦想，如图所示为李娜将球在边界A 处正上方B 点水平向右击出，球恰好过网C 落在D 处（不计空气阻力）的示意图，已知AB ＝h 1，AC ＝x ，CD ＝x2，网高为h 2，下列说法中正确的是（）A 、击球点高度h 1与球网的高度h 2之间的关系为h 1＝1.8h 2B 、若保持击球高度不变，球的初速度v 0只要不大于x 2gh 1h 1，一定落在对方界内C 、任意降低击球高度（仍高于h 2），只要击球初速度合适（球仍水平击出），球一定能落在对方界内D 、任意增加击球高度，只要击球初速度合适（球仍水平击出），球一定能落在对方界内 4、如图所示是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，取g ＝10 m/s 2，由此可知：（1）闪光频率为________Hz ；（2）小球抛出时的初速度大小为________m/s ；（3）从抛出点到C 点，小球速度的改变量为 ________ m/s.5、如图所示，排球场总长为18m ，设网高为2m ，运动员站在离网3m 远处的线上正对网前竖直跳起把球水平击去（g 取10m/s 2），设击球点的高度为2.5m ，问球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界？6、如图所示，质量m ＝2kg 的物体在水平外力的作用下在水平面内运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3.0t my ＝0.2t 2m ，g ＝10 m/s 2，根据以上条件，求：（1）t ＝10s 时刻物体的位置坐标；（2）t ＝10s 时刻物体的速度和加速度的大小与方向．7、如图所示，内壁光滑的薄壁圆钢管竖直固定在水平地面上，钢管的高为h=5m ，横截面直径为d=2m 。

2018-201X广东高考物理平抛运动非选择题-优秀word范文 (5页)

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下面小编为大家整理的广东高考物理平抛运动非选择题，希望大家喜欢。

广东高考物理平抛运动非选择题1.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________.A.调节斜槽末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线2.用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.广东高考物理平抛运动非选择题′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论：(1)__________________________________________________________________ ______;(2)__________________________________________________________________ ______.3.某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图2所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(P0P0′、P1P1′、…)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，(1)实验前应对实验装置反复调节，直到______.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了________________.(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了__________________________.(3)在图3中绘出小球做平抛运动的轨迹.高考物理运动常用知识点一、运动的描述1.物体模型用质点，忽略形状和大小;地球公转当质点，地球自转要大小。

实验五探究平抛运动的特点

实验五探究平抛运动的特点一、实验目的1．通过实验，探究平抛运动在竖直方向和水平方向的运动特点。

2．掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法。

3．能设计不同的实验方案，通过数据分析描绘平抛运动的轨迹，并会计算物体的初速度。

二、实验思路1．思路：把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

2．平抛运动的分解方法：由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，可尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

方案一利用频闪照相法探究平抛运动的特点1．实验步骤：图1数码相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片，将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线，便得到小球的运动轨迹，由于相邻两帧照片间的时间间隔相等，只要测出相邻两帧照片上小球位置间的水平距离和竖直距离，就可判断平抛运动在水平方向和竖直方向的运动特点。

2．理论分析：(1)在竖直方向上，两球运动经过相等的时间，下落相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是自由落体运动。

(2)在水平方向上，平抛运动在通过相等的时间内前进的距离相同，即水平方向上的运动是匀速直线运动。

方案二利用描迹法探究平抛运动的特点1．探究平抛运动竖直分运动的特点(1)实验按图示2装置进行实验，小钢球A、B位于相同高度处，用小锤击打弹性金属片，金属片C受到小锤的击打，向前推动A，小钢球A具有水平初速度，做平抛运动，同时松开小钢球B，自由下落，做自由落体运动。

图2(2)分析：仔细观察可知，不管两个小钢球距地面的高度为多大，或小锤击打金属片的力度多大(小锤击打金属片的力度越大，小钢球A水平抛出的初速度越大)，两小钢球每次都同时落地，说明两小钢球在空中运动的时间相等，即做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

(3)结论：做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。

2．探究平抛运动水平分运动的特点(1)实验装置如图3所示。

斜槽M末端水平。

实验课 3实验：研究平抛运动

3实验：研究平抛运动[学习目标] 1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线.3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.4.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法.一、描绘平抛运动的轨迹1.实验原理用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体做平抛运动的轨迹.2.实验器材(以斜槽轨道实验为例)斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台.3.实验步骤(1)按图1甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止).图1(2)固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向.(3)以斜槽水平末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(4)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法，在小球运动路线上描下若干点. (5)将坐标纸从木板上取下，从O点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图乙所示.4.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平).(2)方木板必须处于竖直平面内，固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放.(4)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.二、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法一公式法(1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点，建立平面直角坐标系后，轨迹上各点的坐标应具有y＝ax2的关系，而且同一轨迹对应的a是一个确定的值.(2)验证方法用刻度尺测量几个点的x、y两个坐标，分别代入y＝ax2中求出a，看计算得到的a值在误差允许的范围内是否是一个常量.方法二图象法建立y－x2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应的y值和x2值，在y －x2坐标系中描点，连接各点看是否在同一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值.2.计算初速度在小球平抛运动轨迹上任取一点，用刻度尺测出它的坐标(x，y)，利用公式y＝12gt2和x＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度v0(g已知)，多求几个点然后求出v0的平均值.一、研究平抛运动的实验原理与方法例1在探究平抛运动的规律时，可以选用图2中几种装置进行研究.图2(1)图甲的实验现象是.该现象说明平抛运动的.(2)图乙装置可通过获得稳定的细水柱来描绘平抛运动的轨迹，其中能获得稳定的细水柱的过程应该是水面从开始位置一直降到竖直细管 (填“A ”或“B ”)处.(3)图丙是实验室内研究平抛运动的装置.为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的，每次释放时都使钢球在弧形槽上位置由滚下.答案 (1)两小球总是同时落地竖直分运动是自由落体运动 (2)A (3)同一静止解析 (1)图甲装置用来研究平抛物体在竖直方向的运动规律，观察实验发现两小球总是同时落地，可知做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动. (2)图乙是描绘平抛运动轨迹的装置，其中能获得稳定的细水柱的过程应该是水面从开始位置一直降到竖直细管A 处，这时因为竖直管与大气相通，管内为外界大气压强，保证竖直管上出口处的压强为大气压强，因而弯管的上端口处与竖直管上出口处有恒定的压强差，可保证弯管口处压强恒定，从而使水流速度恒定，减小实验误差.(3)图丙是实验室内研究平抛运动的装置.为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的，每次释放时都应使钢球在弧形槽上同一位置由静止滚下，保证其做平抛运动的初速度相同，从而保证轨迹是一定的.二、计算平抛运动的初速度计算平抛运动的初速度可以分为两种情况(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点，测出该点离坐标原点的水平位移x 及竖直位移y ，就可求出初速度v 0.因x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，故v 0＝x g 2y.图3(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)在轨迹上任取三点A 、B 、C (如图3所示)，使A 、B 间及B 、C 间的水平距离相等，设为x ，由平抛运动的规律可知A 、B 间与B 、C 间所用时间相等，设为t ，重力加速度为g ，则Δh ＝h BC －h AB ＝gt 2所以t ＝h BC －h AB g所以初速度v 0＝x t ＝x g h BC －h AB. 例2 某同学在做“研究平抛运动”实验时得到了如图4所示的运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出，则：图4(1)小球平抛的初速度为 m /s ；(g 取10 m /s 2)(2)小球运动到b 点时速度大小v b ＝，方向；(3)小球抛出点的位置坐标x ＝ cm ，y ＝ cm.答案 (1)2 (2)2.5 m/s 与x 轴方向夹角为37° (3)－10 －1.25解析 (1)由平抛运动公式，在x 轴方向上x ab ＝v 0T ，在竖直方向上h bc －h ab ＝gT 2，代入数据解得T ＝0.1 s ，v 0＝2 m/s.(2)小球经过b 点时竖直分速度v by ＝h ac 2T＝1.5 m/s ，则v b ＝v 02＋v by 2＝2.5 m/s ，与x 轴方向的夹角为θ，tan θ＝34，即θ＝37°. (3)小球从开始运动到经过b 点时历时t b ＝v by g＝0.15 s ，说明小球经过a 点时已经运动了t a ＝0.05 s ，所以小球抛出点的坐标x ＝－v 0t a ＝－10 cm ，y ＝－12gt a 2＝－1.25 cm.根据平抛运动轨迹测定初速度时，不要随便把题目所提供的第一个记录点当成平抛运动的抛出点.可利用自由落体运动在竖直方向上连续相同时间内下落高度之比为1∶3∶5…的关系来判断第一个记录点是否为抛出点，若不是，只能由Δh ＝gT 2求出时间间隔.针对训练如图5所示是采用频闪照相的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片.背景标尺每小格边长均为L ＝5 cm ，则由图可求得拍摄时每 s 曝光一次，平抛运动的初速度为 m /s(已知重力加速度为10 m/s 2).图5答案0.1 1解析设每次曝光时间间隔为T，在竖直方向，根据公式Δh＝aT2，可知2L＝gT2，则T＝2L g＝0.1 s；小球在水平方向做匀速直线运动，则v0＝xT＝2LT＝1 m/s.三、创新实验设计例3(2019·定远育才学校第二学期期末)在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图6所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝5.02 cm，B、C间距离y2＝14.82 cm.请回答以下问题：(g＝9.80 m/s2)图6(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝.(用题中所给字母表示)(3)小球初速度的值为v0＝m/s.(结果保留三位有效数字)答案(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同(2)xgy2－y1(3)1.00解析(1)为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放；(2)在竖直方向上：Δy ＝y 2－y 1＝gt 2t ＝y 2－y 1g水平方向上：x ＝v 0t初速度：v 0＝x t ＝x g y 2－y 1； (3)代入数据求得：v 0＝1.00 m/s.1.(2019·枣庄八中期中)(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 .A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F.将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)在“研究平抛运动”的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图7甲、乙所示，从图中明显看出甲的实验错误是，乙的实验错误是 .图7答案 (1)ACE (2)斜槽末端不水平每次静止释放小球的位置不同解析 (1)通过调节使斜槽的末端保持水平，可以确保初速度水平，每次释放小球的位置必须相同且由静止释放，这样才能保证初速度相同，记录距离大致均匀，便于描轨迹即可，小球运动时不与木板上的白纸(或方格纸)相接触，防止影响运动轨迹，最后应将点用平滑的曲线相连，故选A 、C 、E.(2)用平滑曲线描绘出小球的运动轨迹，不难看出题图甲中小球的初速度明显不沿水平方向，故可推知斜槽末端不水平.题图乙中描绘的点零乱，难以形成一条平滑曲线，可推知初速度不是每次都相同，即每次静止释放小球的位置不同.2.(2019·蚌埠市第二学期期末学业水平监测)某物理兴趣小组在研究“平抛运动的规律”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图8所示的照片，已知每个小方格边长为10 cm，当地的重力加速度g取10 m/s2，其中第4点处的位置已被污迹覆盖.图8(1)若以拍摄的第1点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立平面直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为( cm，cm)；(2)小球平抛的初速度大小为m/s；(3)另一个实验小组的同学正确地进行了实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测到的数据以y为纵轴、x2为横轴，在坐标纸上画出对应的图象为过原点的倾斜直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度v0＝m/s.答案(1)6060(2)2(3)10 21.如图1所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后()图1A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动答案 C2.如图2所示，在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动.用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度(重力加速度为g )( )图2A.钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度B.水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离C.钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离D.钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离答案 B解析钢球沿桌面飞出后做平抛运动，根据平抛运动规律得y ＝12gt 2，x ＝v 0t ，联立解得v 0＝x g 2y，故要求出钢球离开水平桌面时的速度，需测量水平桌面的高度y 、钢球落地点与桌边的水平距离x ，B 项正确.3.(多选)假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球，如图3所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的频闪照片的一部分.已知照片上方格的实际边长为a ，频闪周期为T ，据此可以得出( )图3A.月球上的重力加速度为a T2 B.小球平抛的初速度为3a TC.照片上A 点一定是平抛的起始位置D.小球运动到D 点时速度大小为6a T答案 BC解析由频闪照片可知，在竖直方向上，相邻相等时间内小球位移差为2a ，由Δy ＝gT 2可得，月球上的重力加速度g ＝2a T2，选项A 错误；由小球在水平方向上做匀速直线运动可得3a ＝v 0T ，解得v 0＝3a T ，选项B 正确；小球在抛出后第1个T 时间内竖直方向位移y 1＝12gT 2＝12×2a T2×T 2＝a ，所以照片上A 点一定是平抛的起始位置，选项C 正确；小球运动到D 点时竖直速度v y＝g ·3T ＝2a T 2×3T ＝6a T ，水平速度为v 0＝3a T，小球运动到D 点时速度大小为v ＝v 02＋v y 2＝35a T，选项D 错误. 4.(2019·新乡市高一下学期期末)用如图4所示的装置研究平抛运动，在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A 、B ，用于发射小铁球，从轨道A 射出的小铁球做平抛运动，从轨道B 射出的小铁球做匀速直线运动.板上还装有三个电磁铁C 、D 、E ，其中电磁铁C 、D 可分别沿轨道A 、B 移动.在轨道A 出口处有一个碰撞开关S ，用以控制电磁铁E 的电源的通断，电磁铁E 可以沿水平杆MN 移动，当它吸上小铁球时，该小铁球的中心与从轨道A 末端射出的小铁球的中心在同一水平线上.图4(1)实验中，轨道A 末端的切线必须是水平的，这样做的目的是；A.保证小铁球飞出时，速度既不太大，也不太小B.保证小铁球飞出时，初速度水平C.保证小铁球在空中运动的时间每次都相等D.保证小铁球运动的轨迹是一条抛物线(2)若轨道A 、B 出口方向平行但略向下倾斜，将小铁球1从某高度静止释放，小铁球落在轨道B 的P 点，将电磁铁E 移至P 点正上方，将小铁球1和小铁球3同时释放，先到达P 点的是；(3)若轨道A 、B 出口均水平，调节小铁球3的水平位置多次实验，发现小铁球1和小铁球3总是在空中相碰，则说明小铁球1在竖直方向上做运动.答案 (1)B (2)小铁球1 (3)自由落体解析 (1)平抛运动的初速度沿水平方向，故为了保证小铁球飞出时，初速度水平，实验中，轨道A 末端的切线必须是水平的，B 正确；(2)由于轨道A 出口向下倾斜，则射出后，小铁球1有竖直方向上的初速度，并且与小铁球3下降的高度相同，而小铁球3竖直方向上的初速度为零，故小铁球1先到达P 点；(3)发现小铁球1和小铁球3总是在空中相碰，说明两者在竖直方向上的运动性质相同，故说明小铁球1在竖直方向上做自由落体运动.5.在“研究平抛物体的运动”的实验中：(1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的 .A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种球都可以(2)高一某班一同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机(每隔相等时间T 拍一次照片)拍摄小球在空中的位置.如图5所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8 mm ，如果取g ＝10 m/s 2，那么：图5①照相机的频闪周期T ＝ s ；②小球做平抛运动的水平初速度大小是 m/s.答案 (1)A (2)①0.04 ②0.6解析 (1)为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小、质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项A 正确；(2)①在竖直方向上，根据Δy ＝2L ＝gT 2得：T ＝2L g ＝0.04 s ②小球平抛运动的初速度大小为：v 0＝3L T＝0.6 m/s. 6.(2019·陆川中学高一下学期期末)在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动初速度.实验装置如图6甲所示.图6(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法：.(2)关于这个实验，以下说法正确的是.A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球要从同一高度由静止释放C.实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D.小球在平抛运动时要靠近但不接触木板(3)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示.在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三点间水平距离x1＝x2＝12.40 cm，取g＝10 m/s2，则小球平抛运动的初速度大小为m/s.答案(1)将小球放在槽的末端，看小球能否静止(2)BCD(3)1.247.(2019·雅礼中学期中)图7甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.图7(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球平抛.(2)图乙是实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s.(g ＝9.8 m/s 2)(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L ＝5 cm ，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为 m /s ，小球运动到B 点的竖直分速度为 m/s ，平抛运动初位置的坐标为 (如图丙所示，以O 点为原点，水平向右为x 轴正方向，竖直向下为y 轴正方向，g ＝10 m/s 2).答案 (1)水平初速度相同(2)1.2 (3)2.0 2.0 (－0.1 m,0)解析 (1)平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线保持水平；每次让小球从同一位置由静止释放，小球滑下的高度相同才能保证每次平抛得到相同的初速度.(2)根据平抛运动规律h ＝12gt 2，x ＝v 0t 代入数据解得v 0＝1.2 m/s(3)由题图丙可知，从A 到B 和从B 到C ，小球水平方向通过的位移相等，故两段运动时间相同.由h BC －h AB ＝g (Δt )2可得Δt ＝0.1 s所以v 0＝x AB Δt＝2.0 m/s v By ＝h AC 2Δt＝2.0 m/s 则小球从抛出点运动到B 点时所经过的时间t B ＝v By g＝0.2 s ，故平抛运动初位置的水平坐标x ＝6×0.05 m －v 0t B ＝－0.1 m ，竖直坐标y ＝4×0.05 m －12gt B 2＝0，所以平抛运动初位置的坐标为(－0.1 m,0).。

利用数码摄像机获得平抛运动轨迹

利用数码摄像机获得平抛运动轨迹安徽省阜阳市三中张兴武摘要：利用多媒体技术可以使普通数码摄像机实现频闪仪的拍摄效果，通过用数码摄像机拍摄得到的视频文件，然后借助于视频播放软件超级解霸、文字处理软件Word2003进行截图、叠加处理，得到类似于频闪照片的图像。

本文以探究平抛运动规律实验为例，介绍使用家用数码摄像机模拟频闪照相仪的方法和获得平抛运动轨迹的方法，可供课堂教学或开展学生研究性学习时选用。

关键词：数码摄像机图片处理平抛运动轨迹平抛运动是中学物理中的一种常见运动形式，高中教材介绍可用频闪照相技术得到平抛运动物体运动的频闪照片，从而对平抛规律进行研究。

由于频闪照相仪价格昂贵，中学的实验室中往往没有配备这种仪器，因此我们在教学中常常拿一些现成的频闪照片进行研究。

为了让学生能够亲自得到平抛运动的照片，体验实验的乐趣，我们进行了使用家用数码摄像机结合国产视频播放软件超级解霸、文字处理软件Word22003模拟频闪照相仪的方法并获得平抛运动轨迹的研究，介绍如下。

Ⅰ实验装置家用数码摄像机（带摄像功能，这里选用松下FZ-18）及支架、平抛运动实验器（如图1）（包括小钢球、铅垂线）、计算机（用于数据处理，装有超级解霸、office2003等常用软件）、相机数据线或读卡器。

图11.松下FZ-18相机主要功能介绍：a)本文主要用到图像模式中的30fpsVGA选项进行录像，fps为“帧每秒”，30fps即可以在1秒钟内拍下30张图面。

b)利用“从动态影像中创建静态影像”功能可以从所录制的动态影像中创建静态影像，时间间隔可选为间隔可选为1/30秒、1/15秒、1/10秒、1/5秒。

（1/30秒即为按帧查看，1/15秒为跳过一帧查看），使用此功能可以仔细看清楚运动物体的图像，在实验后查看所录影像是否合格、是否需要重新进行实验。

使用此功能每次也可在相机内创建静态影像，但是大多数相机不具备此功能，故在此不再叙述。

2.超级解霸介绍：版本3500．2．1经典菜单（图2）图2a)单帧播放按钮：每按一次，影片向前播放一帧。

实验：探究平抛运动的特点-全国公开课一等奖

实验：探究平抛运动的特点【学习目标】1．知道什么是平抛及物体做平抛运动的条件。

2．知道抛体运动只受重力作用3．探究平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，并且这两个运动互不影响。

【学习重点】平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动。

【学习难点】平抛运动在水平方向是匀速直线运动和在竖直方向是自由落体运动的实验探索过程。

【新知探究】三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图（1）所示的装置，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_____________________________________。

（2）乙同学采用如图（2）所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出。

实验可观察到的现象应是________________。

仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______________________________________。

（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片。

图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每____________s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为____________m/s，经过b点时速度大小为____________m/s。

（g取10 m/s2）【解析】（1）在打击金属片时，金属片把A球沿水平方向弹出，做平抛运动，同时B球被松开，做自由落体运动，两小球同时落地，说明A球与B球在竖直方向的运动规律相同，即：说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。

（2）两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出，小铁球P做平抛运动，小铁球Q在水平方向做匀速直线运动，可以看到：P球落地时刚好和Q球相遇；当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，这说明：初速度相同时，平抛运动在水平方向的运动规律与匀速直线运动规律相同，即：说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。

专题26 探究平抛运动的特点(解析版)

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题26 探究平抛运动的特点特训目标特训内容目标1 传统探究法（1T—4T）目标2 频闪照相法（5T—8T）目标3 光电探究法（9T—12T）一、传统探究法1．用图示装置“探究平抛运动的特点”，甲图中，M、N为相同的斜槽，且都固定在背板上，开关同时控制两斜槽上电磁铁的通断。

P为一可以在横杆上左右移动的电磁铁，K为一光控开关（控制P的通断，当铁球经过此处时K断开），Q为倾斜挡板，背板与底座（如图乙）垂直。

步骤如下：①调节高度旋钮，使两水平仪中气泡均处于中央；②移去Q ，接通电源，闭合S ，让斜槽M 、N 上的电磁铁分别吸住两铁球，断开S ，观察现象；③再闭合S ，让P 及M 的电磁铁分别吸住两铁球，断开S ，观察现象。

改变P 的位置，重复上述操作；④将一坐标纸和复写纸固定在背板上，装上Q 闭合S ，让M 的电磁铁吸住小球，断开S ，钢球落到Q 上，挤压复写纸，在纸上留下印迹。

上下调节Q ，重复此过程，记录多个印迹： ⑤断开电源，取下坐标纸，根据印迹进行分析。

（1）调节左侧水平仪的目的是______；（2）步骤③观察到现象是______，说明了______；（3）图丙中a 、b 、c 、d 为小球在平抛运动途中的几个位置，小方格的边长 2.5cm L =，则a 点______（选填“是”、“不是”）抛出点，初速度0v =______m/s （取210m/s g =）；（4）某次实验中，底座上右侧水平仪如丁所示，若不计阻力，则可能出现的误差有______； A ．因背板上端向纸面外侧倾斜，导致0v 测量值偏小B ．因背板上端向纸面外侧倾斜，导致0v 测量值偏大C ．因背板上端向纸面内侧倾斜，导致0v 测量值偏小D ．因背板上端向纸面内侧倾斜，导致0v 测量值偏大【答案】使斜槽末端切线水平，小球飞离斜槽后做平抛运动 P 、M 两电磁铁吸住的两铁球同时落地平抛运动的小球竖直方向做自由落体运动不是 1.0 C【详解】（1）[1]调节左侧水平仪的目的是：使斜槽末端切线水平，小球飞离斜槽后做平抛运动。

考点规范练20 探究平抛运动的规律—2023年人教版(天津)高中大一轮总复习课后习题

考点规范练20探究平抛运动的规律1.某同学做探究平抛运动规律的实验,其实验过程如下:(1)该同学首先采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向弹出,同时B球被释放自由下落,观察到两球同时落地;改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,此实验现象说明。

A.平抛运动竖直方向上做自由落体运动B.平抛运动竖直方向上做匀速直线运动C.平抛运动水平方向上做匀速直线运动D.平抛运动水平方向上做自由落体运动(2)该同学采用频闪摄影的方法拍摄A球一次做平抛运动的照片如图乙所示,发现做平抛运动的小球经过相同的一段时间在水平方向上的位置向右移动一格,此实验现象说明:。

2.(1)在做研究平抛运动的实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是。

A.游标卡尺B.停表C.坐标纸D.天平E.弹簧测力计F.铅垂线(2)实验中,下列说法正确的是。

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B.斜槽轨道必须光滑C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些D.斜槽轨道末端可以不水平3.用如图所示的装置研究平抛运动,在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B,用于发射小铁球,从轨道A射出的小铁球做平抛运动,从轨道B射出的小铁球做匀速直线运动。

此外,板上还装有三个电磁铁C、D、E,其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动。

在轨道A出口处有一个碰撞开关S,用以控制电磁铁E的电源的通断,电磁铁E可以沿水平杆MN移动,当它吸上小铁球时,该小铁球的中心与从轨道A射出的小铁球的中心在同一水平线上。

(1)实验中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是。

A.保证小铁球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小铁球飞出时,初速度水平C.保证小铁球在空中运动的时间每次都相等D.保证小铁球运动的轨道是一条抛物线(2)若轨道A、B出口方向平行但略向下倾斜,将小铁球1从某高度释放,小铁球落在轨道B的P点,将电磁铁E移至P点正上方,小铁球1和小铁球3同时释放,先到达P点的是。

高考物理总复习实验题知识专题讲解与训练4---研究平抛物体的运动(解析版)

高考物理总复习实验题知识专题讲解与训练实验题04研究平抛物体的运动1．（10分）（2020·湖北省武穴中学高一月考）某同学利用如图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示．图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．完成下列填空：(重力加速度取10 m/s2)（1）设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y1－y2|＝____m，|y1－y3|＝________m，|x1－x2|＝________m．(保留两位小数)（2）若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s，小球抛出后的水平速度为________m/s.【答案】（1）0.60 1.60 0.60 （2）0.20 3.0【解析】【详解】（1）根据图（2）可解得：|y1-y2|=0.60m，|y1-y3|=1.60m，|x1-x2|=0.60m。

（2）小球经过P1、P2、和P3之间的时间相等，在竖直方向有：h1=0.60m，h2=1.60-0.60=1.00m；连续相等时间内的位移差为常数：△h=gt2，水平方向匀速运动：x=v0t其中△h=1.00-0.60=0.40m，x=0.60m，代入数据解得：t=0.20s，v0=3.0m/s2．（6分）（2020·山西省高一月考）某同学进行了“探究平抛运动规律”的实验，取g=10m/s2。

(1)该同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。

图中每个小方格的边长为10cm，则可知该相机的曝光时间间隔为______s，该小球运动到图中“2”位置时的速度大小____m/s(结果均保留一位小数)。

几个初中物理演示实验的改进

件的 “ 帧播放 ”的功能，就可以捕捉到每两个相邻画逐面上物体位置的变化，从而可以测出到物体的位移，并探究位移与时间的关系。
２实验器材和步骤
实验器材：平抛运动实验ห้องสมุดไป่ตู้器一个，小钢球一个，
秤，Ｃ为重物，Ｄ小桶，Ｅ为是溢水杯，杯中加入红色的水，Ｆ是升降
免玻璃管与小桶之间有作用力，玻璃管不能进入小桶里的水中。【改进后的优点】溢水杯中加红色水，增加可见度；
平台（摇动手柄，可使平台高度
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其他曲线运动规律进行拓展。
关键词平抛运动；摄影法；Ｅｃｌｘｅ表格处理
平抛运动是高中物理中非常重要的一个内容，不毫米方格纸一张，摄像机或者家用Ｄ一台，电脑和Ｖ仅体现在动力学中，还涉及电子在电场中的类平抛运相应的软件（要是视频播放软件和图片处理软件，主动的分析。因此，平抛运动规律的实验研究也是高中如ＶＣＩ、Ｐｏｏｈｐ。笔者使用的是ＥｉＳＬ、ＤＸｈｔＳｏ等ｄＵ和阶段重要的学生探究实验之一。通常在高中阶段，研Ｆｒｗｏｋ）。ｉｅｒｓ究平抛运动规律最常使用的手段是 “ 闪照相 ”法，频如图１示，在平抛运动实验器上贴好毫米方格纸作所但是这种方法要求具备专门的频闪照相器材。而其他为背景，作为后期数据处理的一个参考。将摄像机垂直的如 “ 写纸打点 ”法、 “ 线描述 ”法等方法在实对准平抛运动实验器（图２复迹如所示），让整个平抛运动实

高一物理试题(高考试题)

高考试题一、平抛运动1.(2000年上海高考)图4—1为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹可得出结论：________.图4—1【解析】由频闪照片可知A球在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动，C球在竖直方向上做自由落体运动，B球为同时以速度v水平抛出后的平抛运动轨迹，由同一时刻三球在空中的位置(位移)关系可知，平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直分运动为自由落体运动.【答案】做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动.或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成二、圆周运动2.（2002年上海高考）太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象.这些条件是A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大【解析】从飞机的飞行方向及速度和地球自转速度和方向方面加以判断可以得出正确答案C.【答案】C3.（1999年全国高考）如图4—2所示，细杆的一端与一小球相连.可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的做用力可能是图4—2A.a处为拉力，b处为拉力B.a处为拉力，b处为推力C.a处为推力，b处为拉力D.a处为推力，b处为推力【解析】在a处杆对球的做用力一定为拉力，因为在最低点杆对球的做用力与球的重力的合力提供了球做圆周运动的向心力，重力向下，杆的做用力应为向上的拉力.球在最高点b时，若球的速度v=gr，杆对球没有做用力；若v＞gr，杆对球的做用力为向下的拉力，若v＜gr，杆对球的做用力为推力，故A、B选项正确.【答案】AB三、万有引力定律的应用4.（2003年春季高考）在地球（看做质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面的说法中正确的是A.它们的质量可能不同B.它们的速度可能不同C.它们的向心加速度可能不同D.它们离地心的距离可能不同【解析】地球同步卫星，周期T、运转半径、离地高度一定，向心加速度一定，故选A.【答案】A5.(1998年上海高考)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点(如图4—3)，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是图4—3A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D.卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点的加速度【解析】由上题可知v =R GM ，故B 正确，卫星在P 点加速度a =2RGM与在哪个轨道经过此点无关.【答案】 BD6.(1999年全国高考)地球同步卫星到地心的距离r 可由r 2＝2224πcb a 求出.已知式中a 的单位是m,ｂ的单位是s ，c 的单位是m/s 2，则A.a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是地球表面处的重力加速度B.a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是同步卫星的加速度C.a 是赤道周长，b 是地球自转周期，c 是同步卫星的加速度D.a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是地球表面处的重力加速度【解析】求解思路为：由万有引力定律导出人造地球卫星运转半径的表达式，再将其与题给表达式中各项对比，以明确式中各项的物理意义.由G r Tm r Mm 2224π=得r 2＝224πGMT ①由mg =G 20R Mm得GM ＝gR 02②将②代入①有r 2＝2224πg T R 【答案】 AD7.(1999年上海高考)把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星 A.周期越小 B.线速度越小 C.角速度越小 D.加速度越小【解析】由G r v m r Mm 22=＝mr ω2＝mr 向ma T=224π可知Ｂ、C 、Ｄ对.【答案】 BCD8.(1998年全国高考)宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球.经过时间t ，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离L .若抛出时的初速增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为3L .已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R ，万有引力常数为G .求该星球的质量M .【解析】设抛出点的高度为h ，第一次水平位移为x ，则有x 2＋h 2＝L 2…①，同理对于第二次平抛过程有：(2x )2＋h 2＝（3L ）2…②，由①②解得h =3L .该行星上重力加速度为g ，由平抛运动规律得：h =21gt 2…③，由万有引力与牛顿第二定律得G mg RMm=2…④，联立以上各式可解得M =22332GtLR . 【答案】 M ＝22332Gt LR9.(2000年全国高考)某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力做用，绕地球运转的轨道会慢慢改变.每次测量中卫星的运动可近似看做圆周运动.某次测量卫星的轨道半径为r 1，后来变为r 2，r 2＜r 1，以E r1、E r2表示卫星在这两个轨道上的动能，T 1、42表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期，则A.E r2＜E r1，T 2＜T 1B.E r2＜E r1，T 2＞T 1C.E r2＞E r1，T 2＜T 1D.E r2＞E r1，T 2＞T 1【解析】由G 22224Tmr r v m r Mm π==得 v ＝GMr T r GM 32,π=，而E k ＝21mv 2，可知：r 减小，则E k 变大，T 减小. 【答案】 C10.(2000年全国高考)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98°的经线在同一平面内，若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α＝40°，已知地球半径R 、地球自转周期T 、地球表面重力加速度g (视为常量)和光速c .试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示).【解析】设m 为卫星质量，M 为地球质量，r 为卫星到地球中心的距离，ω为卫星绕地心转动的角速度，由万有引力定律和牛顿定律有G22ωmr rMm= 式中G 为万有引力恒量，因同步卫星绕地心转动的角速度ω与地球自转的角速度相等，有ω＝T π2；因G mg RMm=2得：GM ＝gR 2，r =(31222)4(πgTR ；设嘉峪关到同步卫星的距离为L ，由余弦定理L ＝αcos 222rR R r -+，所求时间为t ＝cL，由以上各式得 t ＝αππcos )4(2)4(13122223/2222gT R R R gT R c -+【答案】 αππcos )4(2)4(13122223/2222gT R R R gT R c -+ 11.(2000年上海高考)图4—4为一名宇航员“漂浮”在地球外层空间的照片，根据照片展现的情景提出两个与物理知识有关的问题(所提的问题可以涉及力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等各个部分.只需提出问题，不必做出回答和解释)：图4—4例：这名“漂浮”在空中的宇航员相对地球是运动还是静止的?(1) (2) 【答案】只要属于与照片情景有关的物理问题均可.例如(1)宇航员是否受地球吸引力做用?(2)此宇航员受力是否平衡?(3)宇航员背后的天空为什么是黑暗的?12.(2001年上海高考)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T .下列表达式中正确的是A.T ＝2πGM R /3B.T ＝2πGM R /33C.T ＝ρπG /D.T ＝ρπG /3【解析】由G 2224T mR R Mm π=得T ＝2πGMR 3或T ＝ρπ⋅G /3【答案】 AD13.（2002年上海高考）一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g 行，行星的质量M 与卫星的质量m 之比mM=81,行星的半径R 行与卫星的半径R 卫之比卫行R R =3.6,行星与卫星间的距离r 与行星的半径R 行之比行R r=60.设卫星表面的重力加速度为g 卫，在卫星表面有：G卫mg r Mm=2……经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一.上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果.【解析】 G2rMm=mg 卫中的g 卫并不是卫星表面的重力加速度，而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度.正确的解法是：卫星表面的重力加速度为g 卫=G2卫R m行星表面的重力加速度为 g 行=2行R M G所以 2)(卫行行卫R R M m g g ⋅==0.16即g 卫=0.16g 行.【答案】所得结果是错误的，正确结果为：g 卫=0.16g 行。

频闪照片法—平抛运动

频闪照片法—平抛运动
问题：频闪照片法可用于研究小球的平抛运动。

某次研究时，小球在抛出时频闪仪恰好闪光，拍摄得到的照片如图所示，图中影像1为小球抛出时的影像，已知在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离s=0.25m。

频闪仪每隔0.2s闪光一次，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，小球可视为质点。

求：
（1）拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离y1的大
小；
（2）拍摄图中影像3时小球的速度大小。

【答案】（1）0.2m；（2）√265
4m/s
【详解】（1）由题可知，影像1和影像2之间的时间间隔为T=0.2s
gT2
由自由落体运动公式y1=1
2
解得，拍摄图中影像1和2时小球在竖直方向上距离y1的大小为y1=0.2m
（2）由题可知，在拍摄影像1和影像2时小球的实际距离为s=√x12+y12
小球在水平方向上做匀速直线运动，则x1=v x T
解得v x=0.75m/s
拍摄图中影像3时，竖直方向速度为v3y=g⋅2T=4m/s
m/s
所以，拍摄图中影像3时小球的速度大小为v3=√v x2+v3y2=√265
4。

2022年人教版力学实验题研究平抛运动

实验题强化专练-研究平抛运动学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1.如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm．g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，完成下面几个问题：（结果保留三位有效数字）（1）小球平抛运动的初速度v0=______m/s。

（2）物体运动到b点时的瞬时速度v b=______m/s；（3）从抛出点到c点所经历的时间是______s。

2.用如图1所示装置研究平拋运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有______。

A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道要尽量光滑些C．斜槽轨道末端必须保持水平D．本实验必需的器材还有刻度尺和停表（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的______（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。

（3）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，只要下落高度相同，在空中飞行的时间都一样。

这实际上是因为平抛物体______。

A．在水平方向上做匀速直线运动B．在竖直方向上做自由落体运动C．在下落过程中机械能守恒3.某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃。

实验：研究平抛运动

度的不同，但不影响竖直方向的运动．
答案 C
2．图示是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球 (可视为质点)做平抛运动的闪光照片．如果图中每个小方格的边长 l 表示的实际距离和闪光频率 f 均为已知量，那么在小球的质量m、平抛的初速度大小 v0、小球通过P点时的速度大小 v和当地的重力加速度值 g 这四个未知量中，利用上述已知量和图中信息( ) A．可以计算出m、v0和v B．可以计算出v、v0和g C．只能计算出v0和v D．只能计算出v0和g 3l 解析由平抛运动水平分运动知v0＝＝3fl，竖直分运 T y 3l 5l 2 2 动知g＝ 2 ＝(5l－3l)f ＝2lf ，P的竖直分速度vy＝＝ T 2T 4lf，则v＝ v0 2 v y 2 ＝5fl，故选项B正确．答案 B
重要内容解释 ①测出曲线上任一点的坐标 x 和 y，利用公 1 式 x＝v0t、y＝ gt2 求出平抛运动的初速度． 2 ②无法确定抛出点时，由 x＝v0T 及 Δy g ＝gT2 可得 v0＝x Δy
附图：
实验步骤
注意事项： (1)保证斜槽的末端切线水平，并使木板竖直； (2) 小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下； (3) 注意记下球在斜槽的末端时球心在图板上的水平投影点 O，并利用重垂线画出过 O 点的竖直线．
解析弹射器只有保持水平，弹出的弹丸才能具有水平的速度，它的运动才是平抛运动．欲求弹丸的平抛初速度 v0，可测下降的竖直高度 y，再利用y＝gt2，求出平抛运动的时间t，再测出水平位移x，即可解得水平初速度v0．当然，要进行多次实验取平均值以减小误差，所以v0 x g ＝ =x ． 2y 2y g 答案 (1)如图4－4丙所示 (2)弹射器必须保持水平 (3)弹丸下降的高度y和水平射程x g (4)v0＝x 图4－4丙 2y 点评该题是 “ 研究平抛运动 ” 的实验原理的迁移应用，旨在考查学生设计实验和分析问题的能力．

实验02实验探究平抛运动的特点-高一物理物理教材实验大盘点

实验02探究平抛运动的特点探究平抛运动的特点1．【实验原理】(1)把复杂的曲线运动分解为不同方向上两个相对简单的直线运动。

(2)由于物体是沿着水平方向抛出的，在运动过程中只受到竖直向下的重力作用，可尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。

(3)用描迹法逐点画出小钢球做平抛运动的轨迹，判断轨迹是否为抛物线，并求出小钢球的初速度．2．【实验器材】末端水平的斜槽、背板、挡板、复写纸、白纸、钢球、刻度尺、铅垂线、三角板、铅笔等．3．【实验步骤】(1)安装、调整背板：将白纸放在复写纸下面，然后固定在装置背板上，并用铅垂线检查背板是否竖直．(2)安装、调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查斜槽末端是否水平，也就是将小球放在斜槽末端直轨道上，小球若能静止在直轨道上的任意位置，则表明斜槽末端已调水平，如图．(3)描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚下，并从斜槽末端飞出开始做平抛运动，小球落到倾斜的挡板上，会挤压复写纸，在白纸上留下印迹．取下白纸用平滑的曲线把这些印迹连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹．(4)确定坐标原点及坐标轴：选定斜槽末端处小球球心在白纸上的投影的点为坐标原点O，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴．4．【数据处理】(1)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线如图所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l，则OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…，若轨迹是一条抛物线，则各点的y坐标和x坐标之间应该满足关系式y＝ax2(a是待定常量)，用刻度尺测量某点的x 、y 两个坐标值代入y ＝ax 2求出a ，再测量其他几个点的x 、y 坐标值，代入y ＝ax 2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线．(2)计算平抛物体的初速度情景1：若原点O 为抛出点，利用公式x ＝v 0t 和y ＝12gt 2，即可求出多个初速度v 0＝x g 2y，最后求出初速度的平均值，这就是做平抛运动的物体的初速度．情景2：若原点O 不是抛出点，①在轨迹曲线上取三点A 、B 、C ，使x AB ＝x BC ＝x ，如图所示．A 到B 与B 到C 的时间相等，设为T .②用刻度尺分别测出y A 、y B 、y C ，则有y AB ＝y B －y A ，y BC ＝y C －y B .③y BC －y AB ＝gT 2，且v 0T ＝x ，由以上两式得v 0＝xg y BC －y AB . 5．【注意事项】(1)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，以保证小球的初速度水平，否则小球的运动就不是平抛运动了．(2)小球每次从槽中的同一位置由静止释放，这样可以确保每次小球抛出时的速度相等．(3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在背板上的水平投影点．处理实验数据的方法1．以O 点为原点，水平方向为x 轴，竖直向下方向为y 轴建立坐标系。

3.实验：探究平抛运动的特点

3．实验：探究平抛运动的特点[学习目标要求] 1.知道什么是抛体运动、平抛运动。

2.会用运动分解的方法分析两个分运动。

3.会设计实验探究平抛运动两个分运动的特点，会描绘平抛运动的轨迹。

一、实验原理用频闪照相的方法或研究平抛运动的实验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置，用平滑曲线连接各位置，得到小球做平抛运动的轨迹。

以小球平抛的起点为坐标原点，沿水平方向和竖直向下的方向建立直角坐标系，根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向的运动规律。

二、实验器材1．频闪照相机、铅笔、刻度尺、三角板。

2．平抛实验装置、小钢球、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板。

三、探究方案1.频闪照相法探究平抛运动的特点：用频闪照相机记录下平抛物体在不同时刻的位置，如图所示。

由于闪光的时间间隔是相等的，只要测量照片上相邻两小球在水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据，就可以判断平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。

2.分步法探究平抛运动的特点(1)探究平抛运动在竖直方向上的特点，如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。

观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。

(2)探究平抛运动在水平方向上的特点，应用如图所示的装置，利用描迹法得到平抛运动的轨迹，结合(1)中得出的平抛运动竖直分运动的特点，再分析出平抛运动在水平方向上的特点。

3．其他方案(1)描迹法利用实验室的器材装配如图所示的装置，小钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动。

每次都使小钢球在斜槽上同一位置自由滚下，小钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出小钢球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录小钢球所经过的多个位置，用平滑的曲线把这些位置连起来，就得到小钢球做平抛运动的轨迹。

(2)喷水法如图所示，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴。