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知識點
探究平拋運動的特點
1、實驗?zāi)康?br>（1）描出平拋物體的運動軌跡。（2）求出平拋物體的初速度。
2、實驗原理
平拋運動可以看作是兩個分運動的合成：一是水平方向的勻速直線運動，其速度等于平拋物體運動的初速度；另一個是豎直方向的自由落體運動。利用鉛筆確定做平拋運動的小球運動時若干不同位置，然后描出運動軌跡，測出曲線上任一點的坐標x和y，利用公式x=vt和就可求出小球的水平分速度，即平拋物體的初速度。
3、實驗器材
斜槽（附金屬小球）、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、刻度尺、三角板、重錘、鉛筆。
4、實驗步驟
（1）把斜槽放在桌面上，讓其末端伸出桌面外，調(diào)節(jié)末端使其切線水平固定。
（2）在帶有支架的木板上，用圖釘釘好白紙，并讓豎放木板左上方靠近槽口，使小球滾下飛出后的軌道平面跟板面平行。（如圖所示）

（3）把小球飛離斜槽末端時的球心位置投影到白紙上，描出點O，過O用重垂線描出豎直方向。
（4）讓小球每次都從斜槽上同一適當位置滾下，在粗略確定的位置附近，用鉛筆較準確地確定小球通過的位置，并記下這一點，以后依次改變x值，用同樣的方法確定其他各點的位置。
（5）把白紙從木板上取下來，用三角板過O作與豎直方向垂直的x軸，將一系列所描的點用平滑的曲線連接起來，這就是小球平拋運動的軌跡。
5、數(shù)據(jù)處理（求平拋小球的初速度）
（1）以O(shè)點為原點，水平方向為x軸，豎直向下方向為y軸建立坐標系。
（2）在平拋小球運動軌跡上選取A、B、C、D、E五個點，測出它們的x、y坐標值，記到表格內(nèi)。
（3）把測到的坐標值依次代入公式，求出小球平拋的初速度，并計算其平均值。
6、誤差分析
（1）安裝斜槽時，其末端切線不水平。
（2）小球每次滾下的初位置不盡相同。
（3）建立坐標系時，可能誤將斜槽末端端口作為坐標原點。
（4）空氣阻力使小球不是真正的平拋運動。
7、注意事項
（1）實驗中必須保持通過斜槽末端的切線水平，木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運動靠近圖板但不接觸。
（2）小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，即在斜槽上固定一個擋板，每次都從擋板位置釋放小球。
（3）坐標原點（小球做平拋運動的起點）不是槽口的端點，應(yīng)是小球在槽口時，球心在木板上的水平投影點。
（4）要在斜槽上適當?shù)母叨柔尫判∏?，使它以適當?shù)乃匠跛俣葤伋?，其軌跡由圖板左上角到達右下角；要在平拋軌跡上選取距O點遠一些的點來計算小球的初速度，這樣可以減小測量誤差。
【典例1-1】如圖甲所示，錘子敲擊彈簧片后小球P做平拋運動，同時小球Q做自由落體運動。圖乙是頻閃相機拍下的兩小球下落過程中不同時刻的位置。下列關(guān)于兩小球下落過程的描述，正確的是（ ）
A．任意時刻兩小球豎直方向的速度大小相等
B．任意時刻兩小球的速度大小相等
C．兩小球在豎直方向的加速度不相等
D．增大敲擊彈簧片力度，小球P在空中運動時間更長
【典例1-2】（多選）如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落，改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（ ）
A．不能說明水平方向的分運動是勻速直線運動
B．能說明水平方向的分運動是勻速直線運動
C．能說明豎直方向的分運動是自由落體運動
D．不能說明豎直方向的分運動是自由落體運動
【典例1-3】平拋運動的位移：
（1）水平方向： 。
（2）豎直方向： 。
（3）合位移：①大小 ；②方向與水平方向夾角的正切值為 （如圖所示）。
【典例1-4】小高同學用如圖所示的實驗裝置來驗證平拋運動的特征：兩個完全相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與水平板相切。兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使。現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能同時分別從軌道M、N的頂端滑下。
（1）為完成本實驗，弧形軌道M、N的表面 （填“需要”或“不需要”）確保光滑，水平板的表面 （填“需要”或“不需要”）確保光滑。
（2）符合上述實驗條件后，僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明平拋運動的水平分運動是 。
【變式1-1】“探究平拋運動的特點”的實驗裝置如圖所示，實驗中將小球在不同時刻的位置記錄在豎板上，以小球平拋起點O為坐標原點，可以得到小球做平拋運動的軌跡是（ ）
A．B．
C．D．
【變式1-2】如圖所示，在“研究平拋運動規(guī)律”實驗，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時，小球B也同時下落，兩球恰在位置相碰。調(diào)高整個裝置的高度做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個小球總能相碰，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（ ）
A．豎直方向的分運動是自由落體運動 B．水平方向的分運動是勻加速直線運動
C．水平方向的分運動是勻速直線運動 D．豎直方向的分運動是勻速直線運動
【變式1-3】（多選）如圖所示，是兩個研究平拋運動的演示實驗裝置，對于這兩個演示實驗的認識，下列說法正確的是（ ）

A．甲圖中，兩球同時落地，說明平拋小球在水平方向上做勻速運動
B．甲圖中，兩球同時落地，說明平拋小球在豎直方向上做自由落體運動
C．乙圖中，兩球恰能相遇，說明平拋小球在水平方向上做勻速直線運動
D．乙圖中，兩球恰能相遇，說明平拋小球在水平方向上做自由落體運動
【變式1-4】用如圖所示的裝置研究平拋物體的運動規(guī)律，擊打彈片時，A做平拋運動，B做自由落體。經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)兩個小球總是同時落地，則得到的結(jié)論是 。
以A的拋出點做為坐標原點，建立直角坐標系，如圖所示，設(shè)從，從，從的時間分別是、、，則這三個時間 （選填“相等”或“不相等”）。
【變式1-5】（1）研究平拋運動，下面做法可以減小實驗誤差的是 （填選項前的字母）。
A．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦
B．使用密度大、體積小的鋼球
C．實驗時，讓小球每次都從同一位置由靜止開始滾下
D．使斜槽末端切線保持水平
（2）某同學在做“研究平拋運動”的實驗時，忘記記下小球做平拋運動的起點位置O，A為小球運動一段時間后的位置，以A為坐標原點建立的坐標系如圖所示，由圖可求出小球做平拋運動的初速度為 m/s，小球做平拋運動的拋出點的坐標是 。（g取10m/s2，計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
1．如圖所示，在農(nóng)田里架設(shè)水管用來澆灌農(nóng)作物，若水流沿水平方向噴出，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（ ）

A．水流在水平方向做自由落體運動
B．水流在豎直方向做勻速直線運動
C．若僅改變水管中水的流速，則水流在空中運動的時間不變
D．若僅改變水平噴口的高度，則水流在空中運動的時間不變
2．如圖是運動員在某次水平擲出的鉛球的運動軌跡。A、B、C為鉛球運動軌跡上的三點，BD為軌跡上B點的切線。將鉛球視為質(zhì)點，不考慮空氣阻力，則鉛球（ ）

A．在A、C兩點的加速度相同 B．在B點的速度方向沿AB連線方向
C．在B點的加速度沿BD方向 D．在B點的速度方向在連線BC和BD之間
3．用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運動的頻閃照片如圖所示，a球從A點水平拋出的同時，b球自B點開始下落，背景的小方格均為邊長L的正方形，重力加速度為g，不計空氣阻力.根據(jù)照片顯示的信息，下列說法中正確的是（ ）

A．照相機的頻閃周期為
B．a(chǎn)球的水平初速度為
C．該實驗只能證明水平方向的分運動是勻速直線運動
D．該實驗只能證明豎直方向的分運動是自由落體運動
4．如圖三個小球，開始時A、B等高，A、C在同一豎直線上。若讓三個小球同時開始運動，A做初速度為的平拋運動，B做自由落體，C沿水平方向以勻速直線運動，則（ ）
A．以B球為參考系，A球做勻速直線運動 B．以A球為參考系，B球靜止
C．以C球為參考系，A球做平拋運動 D．以A球為參考系，C球做勻速直線運動
5．（多選）如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的兩個小球a、b的運動軌跡，不計空氣阻力，則（ ）

A．a(chǎn)比b的飛行時間長B．a(chǎn)比b的飛行時間短
C．a(chǎn)的水平速度比b的小D．a(chǎn)的初速度比b的大
6．（多選）如圖所示，某人從高出水平地面h的山坡上P點水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球，飛行中持續(xù)受到一陣恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直落入距擊球點水平距離為L的洞穴Q。則（ ）

A．球飛行中做的是平拋運動 B．球飛行的時間為
C．球被擊出時的初速度大小為 D．球飛行中受到的水平風力大小為
7．（多選）如圖所示，物塊A質(zhì)量為m，長方體B質(zhì)量為M，地面平面，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。在長方體B上施加向右的水平推力F，使得物塊A剛好能在長方體B的側(cè)面保持相對靜止，下列說法正確的是（ ）

A．物塊的加速度大小為
B．長方體B上施加水平外力大小為
C．若長方體B運動一段時間撤去F，撤去瞬間B的加速度大小為
D．若長方體B運動一段時間撤去F，撤去瞬間A的加速度大小為
8．（多選）如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為v0，質(zhì)量為m的工件（質(zhì)點）離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳送到乙上，乙的寬度為d，速度也為，若工件與傳送帶乙間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度取g，則（ ）
A．在地面參考系中，工件做類平拋運動
B．在地面參考系中，工件在乙上滑動時的最小速度為v0
C．工件在乙上滑動時，受到乙的摩擦力方向不變
D．為保證工件不滑落，要求
9．平拋運動的規(guī)律。
①水平方向：不受力，為 運動；
②豎直方向：只受重力，為 運動；
10．圖為平拋豎落儀的示意圖。A球被彈片夾住，B球放在彈片右邊的水平平臺上，兩球處于同一高度。用小錘擊打彈片，B球沿水平方向拋出，同時A球被釋放，做自由落體運動。改變儀器離地的高度，多次重復上面的實驗，發(fā)現(xiàn)A球與B球總是同時落地。這說明A球與B球在空中下落的時間 （選填“相等”或“不相等”）；該實驗表明平拋運動在豎直方向上的運動是 （選填“自由落體運動”或“勻速直線運動”）。

11．某學習小組探究平拋運動的特點。
（1）采用如圖甲所示裝置探究平拋運動豎直分運動的特點。用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運動；同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運動。實驗發(fā)現(xiàn)兩球同時落地。分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復實驗，發(fā)現(xiàn)兩球仍同時落地。根據(jù)該實驗現(xiàn)象，可以得出A球在豎直方向的分運動是 。
（2）探究平拋運動水平分運動的特點時，得到小球平拋運動的軌跡如圖乙所示，其中O為拋出點，a、b、c是軌跡上選取的三個點，O與a、a與b、b與c之間的豎直距離分別為h、3h、5h，則小球從O到a、a到b、b到c的運動時間 （填“相等”或“不相等”）；又測得O與a、a與b、b與c之間的水平距離相等均為x，則可得出平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動，小球平拋運動的初速度為 （用h、x和重力加速度g表示）。
12．小高同學用如圖所示的實驗裝置來驗證平拋運動的特征：兩個完全相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q，其中 N的末端與水平板相切。兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD．現(xiàn)將小鐵球 P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能同時分別從軌道M、N的頂端滑下。

（1）為完成本實驗，弧形軌道 M、N的表面 （填“需要”或“不需要”）確保光滑，水平板的表面 （填“需要”或“不需要”）確保光滑。
（2）符合上述實驗條件后，可觀察到的實驗現(xiàn)象應(yīng)是 。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明平拋運動的水平分運動是 。
13．某興趣小組采用如圖所示的實驗裝置“探究平拋運動的特點”：
（1）根據(jù)實驗過程，以下說法正確的是 ；
A．斜槽M軌道必須光滑 B．記錄的點應(yīng)適當多一些
C．用平滑曲線把所有的點連接起來 D．圖中擋條N每次必須等間距下移
（2）圖是利用裝置拍攝小球做平拋運動的頻閃照片，由照片可判斷實驗操作錯誤的是 。
A．釋放小球時初速度不為0 B．釋放小球的初始位置不同 C．斜槽末端切線不水平
（3）改用頻閃照相來研究平拋運動，將頻閃得到的連續(xù)三張照片疊放在方格紙上，如圖所示，已知小球的直徑為2cm，方格紙的邊分別為水平和豎直方向，則該頻閃相機頻率為 Hz。（重力加速度g取10m/s2）
14．在如圖所示的裝置中，M、N是兩個完全相同的處于同一豎直面上的軌道，軌道末端都與水平方向相切。其中，軌道N的末端與光滑水平面相切，軌道M通過支架固定在軌道N的正上方。將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，第一次切斷電源C，小鐵球P落在E點；第二次，當小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上時，同時切斷電源C、D，則：
（1）P、Q兩球是否將在E點處相遇，答： （填“是”或“否”）；
（2）如果多次觀察到同樣的現(xiàn)象，你可以得出的結(jié)論是 ．
A．P球拋出時，在豎直方向分運動是自由落體運動
B．P球拋出時，在水平方向分運動是勻速直線運動

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