2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第20講探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)(講義)(學(xué)生版+解析)

第20講探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)目錄復(fù)習(xí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析【提升·必考題型歸納】考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)【提升·必考題型歸納】考向1實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新考向3實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新真題感悟掌握并會利用實(shí)驗(yàn)的原理，探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，并會做出必要的誤差分析。2、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究。考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計考情分析探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)2023年6月浙江卷第16題2022年福建卷第11題2022年海南卷第13題各地高考對探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)這個實(shí)驗(yàn)的考查難度上不是太大，主要以考查基本原理為主?？键c(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析1．實(shí)驗(yàn)原理(1)在同一高度將A球水平拋出的同時由靜止釋放B球，兩球同時落地，說明平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動。(2)用描跡法畫出小球平拋運(yùn)動的軌跡，以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，在軌跡上選取A、B、C、D四點(diǎn)，滿足yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16，則有TOA＝TAB＝TBC＝TCD，由xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4可知平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動為勻速運(yùn)動。2．實(shí)驗(yàn)器材平拋運(yùn)動演示儀、鐵架臺、斜槽、小球、方木板、白紙、圖釘、鉛垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。3．實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)分析(1)探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)①按圖甲所示將儀器安裝好，調(diào)節(jié)A、B兩球等高，且平拋平臺水平。②用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動；同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運(yùn)動。觀察兩球的運(yùn)動軌跡，比較它們落地時間的先后。③分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)這個實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。④根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是。(2)探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)①按如圖乙所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上，調(diào)節(jié)斜槽M末端水平。②讓鋼球在斜槽中從某一高度由靜止?jié)L下，落在水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N上，就會擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板N，通過多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置。最后，用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡。③把小球平拋運(yùn)動的拋出點(diǎn)印記在白紙上，取下白紙，以拋出點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平方向?yàn)閤軸，豎直向下為y軸建立直角坐標(biāo)系，在小球平拋運(yùn)動軌跡上選取A、B、C、D四點(diǎn)，使yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16；測出A、B、C、D四點(diǎn)的x坐標(biāo)值，若xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4，即可知平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動為勻速運(yùn)動。4．誤差分析(1)斜槽末端沒有調(diào)至，小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動。(2)確定小球運(yùn)動的位置時不準(zhǔn)確。(3)量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時不準(zhǔn)確。5．注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中必須使斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平的方法是：將小球放在斜槽末端水平部分，看其是否能靜止)。(2)方木板必須處于，固定時要用鉛垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。(3)小球每次必須從斜槽上由靜止?jié)L下。(4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時在木板上的投影點(diǎn)。(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運(yùn)動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜?？枷?實(shí)驗(yàn)原理與操作1．圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線___________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋___________。（2）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動的初速度為___________m/s。（g取9.8m/s2）（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為___________m/s，B點(diǎn)的豎直分速度為___________m/s。（g取10m/s2）考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析2．用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)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(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點(diǎn)。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有_________。A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平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（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。a.取平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的______（選填“最上端”“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時_____（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重垂線平行。b.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2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則_____（選填“大于”“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開________。（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）?？键c(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)中利用頻閃儀器拍攝平拋運(yùn)動軌跡。實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新利用改變相同水平距離控制相同的運(yùn)動時間，實(shí)驗(yàn)中用一塊附上復(fù)寫紙和白紙的豎直木板，小球從斜面上滑下，平拋后撞在木板上留下痕跡，準(zhǔn)確地確定落點(diǎn)，進(jìn)而確定小球在不同水平位置的豎直位置?？枷?實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)1．在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時用如圖1所示的裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：A．在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直B．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡AC．將木板沿水平方向向右平移一段距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡BD．再將木板水平向右平移同樣距離x，讓小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，在白紙上得到痕跡C若測得，A、B間距離，B、C間距離，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取（1）根據(jù)上述直接測量的量和已知的物理量可以計算出小球平拋的初速度______；（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中不正確的是______A．斜槽軌道不一定光滑B．每次釋放小球的位置必須相同C．每次小球均需由靜止釋放D．小球的初速度可通過測量小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度h，再由機(jī)械能守恒求出（3）另外一位同學(xué)根據(jù)測量出的不同x情況下的和，令，并描繪出了如圖2所示的圖像，若已知圖線的斜率為k，則小球平拋的初速度大小與k的關(guān)系式為__________?？枷?實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新2．某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運(yùn)動規(guī)律，在斜槽軌道的末端安裝一個光電門，調(diào)節(jié)激光束與實(shí)驗(yàn)所用小鋼球的球心等高，斜槽末端切線水平，又分別在該裝置正上方A處和右側(cè)正前方B處安裝頻閃攝像頭進(jìn)行拍攝，鋼球從斜槽上的固定位置無初速度釋放，通過光電門后拋出，得到的頻閃照片如圖丙所示，O為拋出點(diǎn)，P為運(yùn)動軌跡上某點(diǎn)，g取10。

（1）用20分度游標(biāo)卡尺測得鋼球直徑如圖乙所示，則鋼球直徑d=______m（2）在圖丙中，A處攝像頭所拍攝的頻閃照片為______（選填“a”或“b”）（3）測得圖丙a中OP距離為89.10cm，b中OP距離為45.00cm，則鋼球平拋的初速度大小=______m/s（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（4）通過比較鋼球通過光電門的速度v與由平拋運(yùn)動規(guī)律解得的平拋初速度的關(guān)系，從而驗(yàn)證平拋運(yùn)動的規(guī)律?？枷?實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新3．某同學(xué)設(shè)計如圖的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證向心力公式和平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動為勻速運(yùn)動。將四分之一圓弧固定在桌面上，圓弧底下安裝一個壓力傳感器，光電門固定在底端正上方。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）讓小球靜止在圓弧底端，靜止時，傳感器示數(shù)為F0；（2）讓小球從圓弧某一位置靜止釋放，記錄通過光電門的時間t，壓力傳感器示數(shù)F和落點(diǎn)與圓弧底端的水平位移x；（3）改變釋放位置，重復(fù)（2）的步驟。請回答以下問題：①為完成實(shí)驗(yàn)，關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)測量，下列說法正確的是()A．圓弧要保持光滑

B．小球要選擇體積小，密度大的C．要測量小球到地面的豎直高度

D．要測量小球的質(zhì)量②用游標(biāo)卡紙測量小球直徑，如圖所示，則小球直徑為________mm；

③以________（填“F”或“F-F0”）為縱軸，為橫軸做圖像，若圖像________，則說明向心力大小與小球速度平方成正比；④做x-y圖，若圖像成正比，則說明平拋運(yùn)動水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動，其中y應(yīng)該為________（填“t”、“”或“”）；⑤甲乙兩位同學(xué)以不同的桌面高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到圖甲和圖乙，其中甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時的桌面高度比乙同學(xué)的________（填“高”或“低”）。

（2023年6月浙江高考真題）在“探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中

（1）用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說法正確的是________。A．只能探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)B．需改變小錘擊打的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)C．能同時探究平拋運(yùn)動水平、豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)（2）用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________。A．斜槽軌道M必須光滑且其末端水平B．上下調(diào)節(jié)擋板N時必須每次等間距移動C．小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下（3）用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙，可以記下鋼球撞擊擋板時的點(diǎn)跡。實(shí)驗(yàn)時豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點(diǎn)靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點(diǎn)跡0，將擋板依次水平向右移動x，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，擋板上留下點(diǎn)跡1、2、3、4。以點(diǎn)跡0為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下建立坐標(biāo)軸y，各點(diǎn)跡坐標(biāo)值分別為y1、y2、y3、y4。測得鋼球直徑為d，則鋼球平拋初速度v0為________。A．

B．

C．

D．

第20講探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)目錄復(fù)習(xí)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析【提升·必考題型歸納】考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)【提升·必考題型歸納】考向1實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新考向3實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新真題感悟掌握并會利用實(shí)驗(yàn)的原理，探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)，并會做出必要的誤差分析。2、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究?？键c(diǎn)要求考題統(tǒng)計考情分析探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)2023年6月浙江卷第16題2022年福建卷第11題2022年海南卷第13題各地高考對探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)這個實(shí)驗(yàn)的考查難度上不是太大，主要以考查基本原理為主?？键c(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析1．實(shí)驗(yàn)原理(1)在同一高度將A球水平拋出的同時由靜止釋放B球，兩球同時落地，說明平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動為自由落體運(yùn)動。(2)用描跡法畫出小球平拋運(yùn)動的軌跡，以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，在軌跡上選取A、B、C、D四點(diǎn)，滿足yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16，則有TOA＝TAB＝TBC＝TCD，由xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4可知平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動為勻速運(yùn)動。2．實(shí)驗(yàn)器材平拋運(yùn)動演示儀、鐵架臺、斜槽、小球、方木板、白紙、圖釘、鉛垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。3．實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)分析(1)探究平拋運(yùn)動豎直分運(yùn)動的特點(diǎn)①按圖甲所示將儀器安裝好，調(diào)節(jié)A、B兩球等高，且平拋平臺水平。②用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動；同時B球被釋放，自由下落，做自由落體運(yùn)動。觀察兩球的運(yùn)動軌跡，比較它們落地時間的先后。③分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)這個實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。④根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動。(2)探究平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動的特點(diǎn)①按如圖乙所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將一張白紙和復(fù)寫紙固定在裝置的背板上，調(diào)節(jié)斜槽M末端水平。②讓鋼球在斜槽中從某一高度由靜止?jié)L下，落在水平放置的可上下調(diào)節(jié)的傾斜擋板N上，就會擠壓復(fù)寫紙，在白紙上留下印跡。上下調(diào)節(jié)擋板N，通過多次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置。最后，用平滑曲線把這些印跡連接起來，就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡。③把小球平拋運(yùn)動的拋出點(diǎn)印記在白紙上，取下白紙，以拋出點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平方向?yàn)閤軸，豎直向下為y軸建立直角坐標(biāo)系，在小球平拋運(yùn)動軌跡上選取A、B、C、D四點(diǎn)，使yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16；測出A、B、C、D四點(diǎn)的x坐標(biāo)值，若xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4，即可知平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動為勻速運(yùn)動。4．誤差分析(1)斜槽末端沒有調(diào)至水平，小球離開斜槽后不做平拋運(yùn)動。(2)確定小球運(yùn)動的位置時不準(zhǔn)確。(3)量取軌跡上各點(diǎn)坐標(biāo)時不準(zhǔn)確。5．注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)中必須使斜槽末端的切線水平(檢驗(yàn)是否水平的方法是：將小球放在斜槽末端水平部分，看其是否能靜止)。(2)方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時要用鉛垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。(3)小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下。(4)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時球心在木板上的投影點(diǎn)。(5)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運(yùn)動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜?？枷?實(shí)驗(yàn)原理與操作1．圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線___________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋___________。（2）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動的初速度為___________m/s。（g取9.8m/s2）（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為___________m/s，B點(diǎn)的豎直分速度為___________m/s。（g取10m/s2）【答案】水平初速度相同1.61.52【詳解】（1）[1][2]為了保證小球水平飛出，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋的初速度相同。（2）[3]由于為拋出點(diǎn)，所以根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有；聯(lián)立可得（3）[4][5]由圖可知，小球由和由所用的時間相等，豎直方向有可得根據(jù)該小球做平拋運(yùn)動的初速度為豎直方向根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則B點(diǎn)的豎直分速度為考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析2．用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)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(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點(diǎn)。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有_________。A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末段水平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（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。a.取平拋運(yùn)動的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的______（選填“最上端”“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時_____（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重垂線平行。b.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2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則_____（選填“大于”“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開________。（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）?！敬鸢浮緽D/DB球心需要大于【詳解】（1）[1]B．為了保證小球的初速度水平，斜槽末端必須水平，故B正確；AD．為了保證小球的初速度相等，小球每次應(yīng)從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故D正確，A錯誤；C．向下移動擋板，只是為了獲得多個點(diǎn)跡，不一定向下移動相同的距離，故C錯誤。故選BD。（2）a.[2]小球在運(yùn)動中記錄下的是其球心的位置，故拋出點(diǎn)也應(yīng)是小球靜置于Q點(diǎn)時球心的位置；故應(yīng)以球心在白紙上的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)；[3]小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，故y軸需要與重錘線平行。b.[4]由于兩段水平距離相等，故時間相等，設(shè)A到B，B到C的時間均為t，在A點(diǎn)豎直分速度為vy，則，則故豎直間距之比大于。[5]根據(jù)可知則初速度為考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案知識點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)中利用頻閃儀器拍攝平拋運(yùn)動軌跡。實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新利用改變相同水平距離控制相同的運(yùn)動時間，實(shí)驗(yàn)中用一塊附上復(fù)寫紙和白紙的豎直木板，小球從斜面上滑下，平拋后撞在木板上留下痕跡，準(zhǔn)確地確定落點(diǎn)，進(jìn)而確定小球在不同水平位置的豎直位置?？枷?實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)1．在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時用如圖1所示的裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：A．在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直B．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡AC．將木板沿水平方向向右平移一段距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡BD．再將木板水平向右平移同樣距離x，讓小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，在白紙上得到痕跡C若測得，A、B間距離，B、C間距離，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取（1）根據(jù)上述直接測量的量和已知的物理量可以計算出小球平拋的初速度______；（2）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中不正確的是______A．斜槽軌道不一定光滑B．每次釋放小球的位置必須相同C．每次小球均需由靜止釋放D．小球的初速度可通過測量小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度h，再由機(jī)械能守恒求出（3）另外一位同學(xué)根據(jù)測量出的不同x情況下的和，令，并描繪出了如圖2所示的圖像，若已知圖線的斜率為k，則小球平拋的初速度大小與k的關(guān)系式為__________?！敬鸢浮?D【詳解】（1）[1]小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向做自由落體運(yùn)動，所以解得小球平拋的初速度為（2）[2]ABC．實(shí)驗(yàn)中需要小球每次做平拋運(yùn)動的軌跡相同，即從斜槽末端拋出時的初速度相同，所以每次釋放小球的位置必須相同，且每次小球均需由靜止釋放，而斜槽軌道并不一定要光滑，故ABC正確；D．由于斜槽不可能完全光滑，且存在空氣阻力，所以不能由機(jī)械能守恒求解小球的初速度，故D錯誤。本題選錯誤的，故選D。（3）[3]根據(jù)（1）題分析可知整理得所以解得考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新2．某物理小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運(yùn)動規(guī)律，在斜槽軌道的末端安裝一個光電門，調(diào)節(jié)激光束與實(shí)驗(yàn)所用小鋼球的球心等高，斜槽末端切線水平，又分別在該裝置正上方A處和右側(cè)正前方B處安裝頻閃攝像頭進(jìn)行拍攝，鋼球從斜槽上的固定位置無初速度釋放，通過光電門后拋出，得到的頻閃照片如圖丙所示，O為拋出點(diǎn)，P為運(yùn)動軌跡上某點(diǎn)，g取10。

（1）用20分度游標(biāo)卡尺測得鋼球直徑如圖乙所示，則鋼球直徑d=______m（2）在圖丙中，A處攝像頭所拍攝的頻閃照片為______（選填“a”或“b”）（3）測得圖丙a中OP距離為89.10cm，b中OP距離為45.00cm，則鋼球平拋的初速度大小=______m/s（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（4）通過比較鋼球通過光電門的速度v與由平拋運(yùn)動規(guī)律解得的平拋初速度的關(guān)系，從而驗(yàn)證平拋運(yùn)動的規(guī)律。【答案】4.50a3.00【詳解】（1）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（2）[2]在圖丙中，A處攝像頭所拍攝的頻閃照片顯示鋼球在水平方向上的分運(yùn)動，而鋼球水平方向做勻速直線運(yùn)動，可知，鋼球的像應(yīng)均勻分布，可知A處攝像頭所拍攝的頻閃照片為a。（3）[3]圖丙a中OP距離為89.10cm，則有，b中OP距離為45.00cm，則有解得考向3實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新3．某同學(xué)設(shè)計如圖的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證向心力公式和平拋運(yùn)動水平分運(yùn)動為勻速運(yùn)動。將四分之一圓弧固定在桌面上，圓弧底下安裝一個壓力傳感器，光電門固定在底端正上方。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）讓小球靜止在圓弧底端，靜止時，傳感器示數(shù)為F0；（2）讓小球從圓弧某一位置靜止釋放，記錄通過光電門的時間t，壓力傳感器示數(shù)F和落點(diǎn)與圓弧底端的水平位移x；（3）改變釋放位置，重復(fù)（2）的步驟。請回答以下問題：①為完成實(shí)驗(yàn)，關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)測量，下列說法正確的是()A．圓弧要保持光滑

B．小球要選擇體積小，密度大的C．要測量小球到地面的豎直高度

D．要測量小球的質(zhì)量②用游標(biāo)卡紙測量小球直徑，如圖所示，則小球直徑為________mm；

③以________（填“F”或“F-F0”）為縱軸，為橫軸做圖像，若圖像________，則說明向心力大小與小球速度平方成正比；④做x-y圖，若圖像成正比，則說明平拋運(yùn)動水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動，其中y應(yīng)該為________（填“t”、“”或“”）；⑤甲乙兩位同學(xué)以不同的桌面高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到圖甲和圖乙，其中甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)時的桌面高度比乙同學(xué)的________（填“高”或“低”）。

【答案】BD/DB6.70F-F0是一條過原點(diǎn)的直線高【詳解】（3）[1]A．圓弧沒必要保持光滑，從不同高度下滑，小球經(jīng)過光電門的速度不同，速度根據(jù)小球直徑和光電門測量的擋光時間測出。A錯誤；B．小球要選擇體積