2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 曲線運動 第3節(jié) 實驗：研究平拋運動學(xué)案 新人教版必修2

《2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 曲線運動 第3節(jié) 實驗：研究平拋運動學(xué)案 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第五章 曲線運動 第3節(jié) 實驗：研究平拋運動學(xué)案 新人教版必修2（17頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3節(jié)　實驗：研究平拋運動 [知識概要] 一、實驗?zāi)康? 1．用實驗的方法描出平拋運動的軌跡． 2．判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線． 3．根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度． 二、實驗原理 1．利用追蹤法逐點描出小球運動的軌跡． 2．建立坐標(biāo)系，如果軌跡上各點的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)間的關(guān)系具有y＝ax2的形式(a是一個常量)，則軌跡是一條拋物線． 3．測出軌跡上某點的坐標(biāo)x、y，據(jù)x＝v0t、y＝gt2得初速度v0＝x·. 一、實驗?zāi)康? 1．用描跡法描繪平拋運動的軌跡． 2．根據(jù)運動軌跡計算平拋運動的初速度． 二、實驗裝置如圖 三、實驗器材 斜槽軌道、小鋼球、木板、坐標(biāo)

2、紙、圖釘、重錘、直尺、三角板、鉛筆等． 四、實驗步驟 (1)安裝斜槽軌道，使其末端保持水平； (2)固定木板上的坐標(biāo)紙，使木板保持豎直狀態(tài)，小球的運動軌跡與板面平行，坐標(biāo)紙方格橫線呈水平方向； (3)以斜槽末端為坐標(biāo)原點沿重垂線畫出y軸； (4)將小球從斜槽上的適當(dāng)高度由靜止釋放，用鉛筆記錄小球做平拋運動經(jīng)過的位置； (5)重復(fù)步驟(4)，在坐標(biāo)紙上記錄多個位置； (6)在坐標(biāo)紙上作出x軸，用平滑的曲線連接各個記錄點，得到平拋運動的軌跡. 要點1|平拋運動實驗的研究 1．實驗過程中的注意事項 (1)保證斜槽末端的切線水平，木板豎直且與小球下落的軌跡平面平行，并使小球運動

3、時靠近木板，但不接觸； (2)小球每次都從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下； (3)小球做平拋運動的起點不是槽口的端點，應(yīng)是小球在槽口時球的重心在木板上的水平投影點； (4)小球在斜槽上開始滾下的位置高度要適當(dāng)，以便使小球運動的軌跡由木板的左上角到右下角． 2．誤差分析 (1)斜槽末端沒有調(diào)水平，小球離開斜槽后不做平拋運動． (2)確定小球運動的位置時不準(zhǔn)確． (3)量取軌跡上各點坐標(biāo)時不準(zhǔn)確． 3．判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線 (1)圖象法：建立y-x2坐標(biāo)系，根據(jù)所測量的各個點的x、y坐標(biāo)值分別計算出對應(yīng)的y值和x2的值，在y-x2坐標(biāo)系中描點，連接各描點看是否在一條直線上，并

4、求出該直線的斜率即為a值． (2)公式法：①以拋出點O為坐標(biāo)原點，重垂線方向為y軸，水平方向為x軸，建立平面直角坐標(biāo)系． ②如圖所示，在x軸上作出等距離的幾個點A1、A2、A3…，把線段OA1的長度記為L，那么OA2＝2L，OA3＝3L…，由A1、A2、A3…向下作垂線，與軌跡的交點記為M1、M2、M3…. ③設(shè)軌跡就是一條拋物線，則M1、M2、M3…各點的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)應(yīng)該具有的形式為y＝ax2，a是常量． ④用刻度尺測量某點的x、y兩個坐標(biāo)，代入y＝ax2中，求出常量a. ⑤測量其他幾個點的x、y坐標(biāo)，代入上式，看是否滿足，如果在誤差允許范圍內(nèi)滿足，就說明該曲線為拋物線．

5、典例1　某同學(xué)采用如圖所示的裝置探究平拋運動的規(guī)律：用小錘擊打彈性金屬片C，使 A球沿水平方向飛出，B球被松開做自由落體運動，可觀察的現(xiàn)象是________；為進(jìn)一步探究，可以改變________，多次實驗，可觀察到同樣的現(xiàn)象，這說明________________________． 【思路點撥】　平拋運動水平方向上的規(guī)律為勻速直線，豎直方向上的規(guī)律為自由落體，根據(jù)分運動和合運動具有等時性可知兩球同時落地，因水平方向上沒有對比，不能反映水平方向上平拋的規(guī)律． 【解析】　實驗可觀察的現(xiàn)象是兩球同時落地 ；為進(jìn)一步探究，可以改變實驗裝置的離地高度和小錘擊打力度，多次實驗，可觀察到同樣的現(xiàn)象

6、，這說明做平拋運動的A球在豎直方向上的分運動為自由落體運動． 【答案】　兩球同時落地　實驗裝置的離地高度和小錘擊打力度　做平拋運動的A球在豎直方向上的分運動為自由落體運動 　如圖所示，在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡．實驗簡要步驟如下： A．讓小球多次從斜槽上________________滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置． B．按圖安裝好器材，注意________________，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線． C．取下白紙以O(shè)為原點，以過O點的豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡． (1)完成上述步驟，將正確的

7、答案填在橫線上． (2)上述實驗步驟的合理順序是________． 解析：本實驗關(guān)鍵是，確保小球每次拋出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此安裝器材時，注意調(diào)整斜槽末端水平，實驗過程中讓小球多次從斜槽上同一位置滾下． 答案：(1)同一位置無初速　調(diào)整斜槽末端水平 (2)BAC 名師方法總結(jié) 實驗時掌握實驗中的儀器，理解實驗原理及注意事項是解決此類題目的關(guān)鍵． 名師點易錯 1．小球每次必須從同一位置無初速滾下． 2．斜槽末端切線水平. 要點2|計算平拋運動的初速度 1．已知軌跡和拋出點 以拋出點為坐標(biāo)原點，水平方向為x軸，豎直向下為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系． (1

8、)在軌跡曲線上任取A、B、C、D、E、F六個不同點． (2)用刻度尺分別測出它們的坐標(biāo)x和y. (3)根據(jù)坐標(biāo)值，代入公式v0＝＝x，分別計算小球的初速度v0，并計算其平均值． 2．已知軌跡和豎直軸(或水平軸)，不知拋出點 (1)在軌跡曲線上取三點A、B、C，使xAB＝xBC＝x，如圖所示． (2)用刻度尺分別測出yA、yB、yC，則有yAB＝y(tǒng)B－yA，yBC＝y(tǒng)C－yB． (3)根據(jù)平拋運動在水平方向上為勻速直線運動，則物體從A到B和從B到C運動時間相等，設(shè)為T；豎直方向由勻變速直線運動推論有：yBC－yAB＝gT2，且v0T＝x. 解以上兩式得：v0＝x. 典例2　如

9、圖甲所示是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖．(g＝10 m/s2) (1)圖乙是正確實驗后的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為________m/s. (2)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，方格邊長L＝5 cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為________m/s；B點的豎直分速度為________m/s. 【思路點撥】　平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)運動學(xué)公式、抓住等時性進(jìn)行求解． 【解析】　(1)因為O點是拋出點，則h＝gt2，則：t＝＝ s＝0.2 s．則小球的初速度為

10、v0＝＝ m/s＝1.6 m/s. (2)由圖可知，AB、BC之間的時間間隔相等，根據(jù)Δy＝gT2得：T＝＝＝ s＝0.1 s，則小球的初速度為v0＝＝ m/s＝1.5 m/s.B點豎直方向上的分速度等于AC在豎直方向上的平均速度，為vBy＝＝ m/s＝2 m/s. 【答案】　(1)1.6　(2)1.5　2 　某同學(xué)利用圖甲所示裝置做“研究平拋運動”的實驗，根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖乙所示，圖乙中水平方向與豎直方向每小格的邊長均代表0.10 m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點，P1和P2、P2和P3之

11、間的水平距離相等．(重力加速度g取9.8 m/s2) (1)設(shè)P1、P2和P3的橫坐標(biāo)分別為x1、x2和x3，縱坐標(biāo)分別為y1、 y2和y3.從圖乙中可讀出|y1－y2|＝________ m，|y1－y3|＝________ m，|x1－x2|＝________m．(保留兩位小數(shù)) (2)若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動，利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從P1運動到P2所用的時間為________ s，小球拋出后的水平速度為________ m/s.(均可用根號表示) 解析：(1)由題圖乙可知P1到P2兩點在豎直方向的間隔為6格，P1到P3兩點在豎直方向的間隔為16格，所以

12、有|y1－y2|＝0.60 m，|y1－y3|＝1.60 m，P1到P2兩點在水平方向的距離為6格，則有|x1－x2|＝0.60 m. (2)由水平方向的運動特點可知P1到P2與P2到P3的時間相等，豎直方向根據(jù)Δy＝gt2，解得t＝ s，則有v0＝＝ m/s＝ m/s≈2.97 m/s. 答案：(1)0.60　1.60　0.60　(2)　(或2.97) 名師方法總結(jié) (1)計算平拋運動的初速度時，已知拋出點時，根據(jù)x＝v0t和y＝gt2，即可求解v0＝x；未知拋出點時，一般根據(jù)Δy＝gT2和x＝v0T求解． (2)計算拋出點的位置時，抓住平拋運動的特點，即平拋運動的物體在水平方向

13、上做勻速直線運動，豎直方向上做自由落體運動，利用運動學(xué)的規(guī)律即可求解． 名師點易錯 圖中所畫坐標(biāo)原點不一定是平拋運動的起始點. 要點3|實驗創(chuàng)新設(shè)計 1．噴水法 如圖所示，倒置的飲料瓶內(nèi)裝著水，瓶塞內(nèi)插著兩根兩端開口的細(xì)管，其中一根彎成水平，且加上一個很細(xì)的噴嘴． 水從噴嘴中射出，在空中形成彎曲的細(xì)水柱，它顯示了平拋運動的軌跡．將它描在背后的紙上，進(jìn)行分析處理． 2．頻閃照相法 頻閃照相是指每隔一定時間對同一物體進(jìn)行一次照相，并將其位置呈現(xiàn)在同一張底片上的技術(shù)．它可以精確描述物體的運動情況，如圖所示． (1)通過對同一時刻兩小球位置的對比可知，在任一個相同時間下落

14、的位移是相等的，說明平拋運動的豎直分運動是自由落體運動． (2)測量相鄰像間的水平距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)任意兩個相鄰的像間水平距離相等，說明平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動． 典例3　某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗，實驗裝置示意圖如圖所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(圖中P0P0′、P1P1′…)，槽間距離均為d.把覆蓋了復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上．實驗時依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放．每打完一點后，把B板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖所示． (1)實驗前應(yīng)對實驗裝置

15、反復(fù)調(diào)節(jié)，直到________，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了________． (2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了________． (3)在圖中繪出小球做平拋運動的軌跡． 【思路點撥】　實驗中應(yīng)當(dāng)使得滾下的小球做平拋運動，就要求斜槽末端水平，且研究同一個平拋的運動規(guī)律，要求小球到達(dá)斜面底端速度大小一樣，平拋運動水平方向為勻速直線運動，豎直方向為自由落體運動，通過平滑曲線連接即可得到平拋運動的軌跡． 【解析】　(1)通過對實驗裝置的反復(fù)調(diào)節(jié)，達(dá)到：①斜軌末端水平，以保證小球離開軌道時做平拋運動，②A板水平，保證B板總處于同一高度，③插槽P0P0′垂直斜軌并在斜軌末端

16、正下方，以保證B板在P0P0′時小球的痕跡為拋出點．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，以保證小球每次以相同初速度做平拋運動． (2)記錄紙上每兩點間的水平距離相等． (3)如答案圖所示． 【答案】　(1)斜軌末端水平、A板水平、插槽P0P0′垂直斜軌并在斜軌末端正下方　每次做初速度相同的平拋運動 (2)使記錄紙上每兩點之間的水平距離相等 (3)如圖所示 　(2018·蚌埠二模)某小組設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗裝置，在拋出點O的正前方，豎直放置一塊毛玻璃．他們利用不同的頻閃光源，在小球拋出后的運動過程中光源閃光，會在毛玻璃上出現(xiàn)小球的投影點，在毛玻璃右邊用照相機進(jìn)行多次曝光，拍攝

17、小球在毛玻璃上的投影照片．如圖1，小明在O點左側(cè)用水平的平行光源照射，得到的照片如圖3；如圖2，小紅將一個點光源放在O點照射重新實驗，得到的照片如圖4，已知光源的閃光頻率均為31 Hz，光源到玻璃的距離L＝1.2 m，兩次實驗小球拋出時的初速度相等．根據(jù)上述實驗可求出：(結(jié)果均保留2位小數(shù)) (1)重力加速度的大小為________m/s2，投影點經(jīng)過圖3中M位置時的速度大小為________m/s. (2)小球平拋時的初速度大小為________m/s. 解析：(1)小球在豎直方向上做自由落體運動，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差為恒量 Δy＝gT2＝＝1.00 cm，代入數(shù)據(jù)解得，重力

18、加速度g＝9.61 m/s2 投影點經(jīng)過M位置的豎直速度vM＝＝＝0.62 m/s. (2)經(jīng)過時間t后小球運動的水平位移為x＝v0t，豎直位移為y＝gt2，設(shè)小球在玻璃上的投影點豎直距離為Y，由相似三角形可知＝，解得Y＝.下一次曝光時刻，Y＋Δh＝. 聯(lián)立解得v0＝＝9.3 m/s. 答案：(1)9.61　0.62　(2)9.3 名師方法總結(jié) 研究平拋運動的軌跡和求平拋運動的初速度其依據(jù)都是平拋運動的特點和基本規(guī)律．首先，平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，豎直向下；其次，平拋運動可以分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動．這些知識如果把握到位，很多問題就會迎

19、刃而解． 名師點易錯 平拋運動的分析，常結(jié)合勻變速直線運動的兩個推論： 1．在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量． 2．某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度. 【強化基礎(chǔ)】 1．在不考慮空氣阻力的情況下，下列物體中做平拋運動的是(　　) A．水平擊出的排球 B．空中水平勻速飛行的小鳥 C．斜向上踢出的足球 D．從桌面上彈起的乒乓球 解析：水平擊出的排球，初速度水平，僅受重力，做平拋運動，故A正確；空中水平勻速飛行的小鳥，做勻速直線運動，故B錯誤；斜向上踢出的足球，初速度斜向上，不是平拋運動，故C錯誤；從桌面上彈起的乒乓球，初速度不水平，不是平拋運動，故D錯誤．

20、 答案：A 2．(多選)研究平拋運動，下面哪些做法可以減小實驗誤差(　　) A．使用密度大、體積小的鋼球 B．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦 C．實驗時，讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下 D．使斜槽末端的切線保持水平 解析：選用密度大、體積小的小鋼球可以減小空氣阻力的影響，故A對；此實驗與小球和斜槽間是否有摩擦無關(guān)，故B錯；實驗中必須讓小球每次都從同一位置由靜止?jié)L下，才能使平拋運動的初速度相同，故C對；實驗斜槽末端的切線水平，才能保證小球做平拋運動，故D對，綜上所述正確答案為A、C、D． 答案：ACD 3. (多選)如圖所示，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵

21、球P、Q，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，電磁鐵E裝在與軌道M最低點等高處的某一水平位置．調(diào)C、D高度，使AC＝BD，將小鐵球P、Q、R分別吸在電磁鐵C、D、E上，然后同時切斷C、D電源，P、Q從弧形軌道滾下，當(dāng)小球P運動到圓弧末端時由裝置切斷E電源，小球R開始下落，改變弧形軌道M的高度以及電磁鐵E的位置，再進(jìn)行若干次調(diào)整，經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，P、Q、R三球同時在水平面相撞．下列說法和做法正確的是(　　) A．實驗說明小鐵球P離開軌道做平拋運動的豎直方向的分運動是自由落體運動 B．實驗說明小鐵球P離開軌道做平拋運動的水平方向的分運動是勻速直線運動 C．若實驗時發(fā)現(xiàn)小鐵球P、R在空中相撞而不

22、能同時擊中水平的小鐵球Q，為了使三球同時相撞，可以適當(dāng)將電磁鐵E向右移動一些 D．若實驗時發(fā)現(xiàn)小鐵球P、R在空中相撞而不能同時擊中水平的小鐵球Q，為了使三球同時相撞，可以適當(dāng)將電磁鐵E向左移動一些 解析：小鐵球P、Q能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰．可知小球P在水平方向上的運動情況與Q球的運動情況相同，即小鐵球P離開軌道做平拋運動的水平方向的分運動是勻速直線運動．當(dāng)小球P運動到圓弧末端時，小球R開始下落，多次實驗發(fā)現(xiàn)，P、Q、R三球同時在水平面相撞，說明小鐵球P做平拋運動的豎直方向的分運動是自由落體運動，A、B選項正確；若實驗時發(fā)現(xiàn)小鐵球P、R在空中相

23、撞而不能同時擊中水平的小鐵球Q，為了使三球同時相撞，必須增大R球到Q球的水平距離，因此可以適當(dāng)將電磁鐵E向右移動一些，C選項正確，D選項錯誤． 答案：ABC 【鞏固易錯】 4．(2018·黔東南州一模)如圖，粗糙的斜槽固定在水平桌面上，斜槽末端與水平桌面平滑連接．小球從斜槽上A點滾下，經(jīng)桌面末端B點水平拋出，落在地面上的C點，不計空氣阻力，重力加速度為g.下列說法正確的是(　　) A．若僅測出AB間的豎直高度，可求出小球經(jīng)過B點時的速度 B．若僅測出BC間的距離，可求出小球經(jīng)過B點時的速度 C．若僅測出BC間的水平距離，可求出小球做平拋運動的時間 D．若僅測出BC間的豎直

24、高度，可求出小球做平拋運動的時間 解析：斜槽粗糙，僅測出AB間的豎直高度，無法確定B點的速度，A選項錯誤；小球離開B點后做平拋運動，根據(jù)公式h＝gt2只能計算出小球做平拋的運動時間，不能求出小球經(jīng)過B點的速度，B選項錯誤，D選項正確；根據(jù)已知，僅測出BC間的水平距離，由于水平速度未知，故不能測出小球做平拋運動的時間，C選項錯誤． 答案：D 5．(多選)在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用圖中所示的各種裝置圖，以下操作合理的是(　　) A．選用裝置1研究平拋物體豎直分運動，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時落地 B．選用裝置2時，要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水

25、面 C．選用裝置3時，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球 D．除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機拍攝鋼球做平拋運動的每秒十幾幀至幾十幀的照片，獲得平拋軌跡 解析：選用裝置1研究平拋物體豎直分運動，應(yīng)該用耳朵聽A、B兩球是否同時落地，A選項錯誤；裝置2中，A管內(nèi)為外界大氣壓強，在水面下保證A管上出口處的壓強為大氣壓強．為了保證水流速度穩(wěn)定，另一出水管的上端口處壓強與A管上出口處的壓強有恒定的壓強差．如果A管上出口在水面上則水面上為大氣壓強，隨水面下降，出水管上口壓強降低，出水速度減小，B選項正確；選用裝置3時，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次需要從斜槽上同一位置由靜止釋

26、放鋼球，C選項錯誤；數(shù)碼照相機拍攝時曝光時間是固定的，可以用來研究平拋運動，D選項正確． 答案：BD 【能力提升】 6．在“研究平拋物體運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度．實驗簡要步驟如下： A．讓小球多次從________位置上滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置； B．安裝好器材，注意調(diào)節(jié)斜槽末端和平板豎直，記下拋出點O和過拋出點O的豎直線； C．測出曲線上某點的坐標(biāo)x、y，用v0＝________算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求v0的值，然后求它們的平均值； D．取下白紙，以拋出點O為坐標(biāo)原點，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡

27、． 上述實驗步驟的合理順序是________ (只排列序號即可)． 解析：A．讓小球多次從同一位置由靜止?jié)L下，目的是保證小球多次做平拋運動的初速度相等；C．平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動，豎直方向的自由落體運動，水平方向有x＝v0t，豎直方向有y＝gt2，聯(lián)立求出初速度v0＝x，故實驗步驟合理順序是BADC． 答案：同一　x　BADC 7．(2018·北京市大興區(qū)一模)“研究平拋運動”實驗中，A實驗小組選用如圖1實驗裝置，他們讓鋼球從斜槽固定位置滾下從槽的末端飛出做平拋運動，用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置，通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球經(jīng)過的多個位置，得到鋼球平拋運動的軌跡，并利用

28、軌跡求出鋼球平拋運動的初速度． (1)除圖中所給的實驗器材外，完成本實驗還需要的測量工具是________________． (2)為保證鋼球飛出后做平拋運動，斜槽末端必須水平．請簡要說明，在實驗操作中你是如何檢測斜槽末端是否水平的．_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)如圖2所示，在實驗中記下鋼球的平拋初位置O點，用懸掛的重錘確定豎直線．取下白

29、紙以O(shè)為原點，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫出平拋運動物體的軌跡．如果平拋運動的軌跡是一條拋物線，那么軌跡上任意一點的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)理論上應(yīng)滿足y＝ax2，若設(shè)初速度為v0，重力加速度為g，關(guān)系式中的a應(yīng)等于(　　) A．　　 B．　　　C．　　 D． (4)B實驗小組為了更方便研究平拋運動，他們在實驗中用頻閃光源代替鋼球，頻閃光源的頻率為50 Hz，拋出后經(jīng)過畫布時在上面留下了一串反映平拋運動軌跡的點跡(如圖3)．將點跡拍照后用軟件分析可得到各點的坐標(biāo)．下圖中M1、M2、M3是頻閃光源平拋運動過程中在畫布上留下的三個連續(xù)點跡，M1、M2、M3的坐標(biāo)見表格，通過計算可得頻閃光源平拋

30、運動的初速度為________m/s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開_______m/s2. M1 M2 M3 x/cm 1.0 2.0 3.0 y/cm 0.40 1.19 2.37 (5)該組同學(xué)在老師的啟發(fā)下想進(jìn)一步探究做平拋運動的物體在豎直方向上的分運動，利用(4)中的實驗裝置完成實驗并測量相關(guān)數(shù)據(jù)，通過計算機繪出如圖4所示的vy-t圖象，并擬合出表達(dá)式，圖中vy為頻閃光源平拋運動豎直方向的分速度．他們通過分析圖象和表達(dá)式可以得出的結(jié)論是________． A．斜槽末端可能不水平 B．頻閃光源與斜槽之間存在摩擦 C．頻閃光源在水平方向上做勻速直線運動

31、 D．頻閃光源在豎直方向上做勻加速直線運動 解析：(1)實驗中還需要刻度尺測量水平位移和豎直位移，還需要的測量工具是刻度尺． (2)檢測斜槽末端是否水平，可以看小球能否靜止在軌道的邊緣． (3)小球做平拋運動，水平方向上x＝v0t 豎直方向上，y＝gt2 聯(lián)立解得a＝，D選項正確． (4)根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，平拋運動的初速度v0＝ 相鄰兩點間的時間間隔T＝0.02 s 聯(lián)立解得v0＝0.5 m/s 在豎直方向上，連續(xù)相等時間間隔內(nèi)，位移之差為常量 根據(jù)Δy＝gT2得，g＝9.75 m/s2. (5)由圖可知，豎直分速度與時間成線性關(guān)系，可知頻閃光源在豎直方向上做勻加速直線運動，由于0時刻的豎直分速度不為零，可知斜槽末端不水平，A、D選項正確． 答案：(1)刻度尺　(2)看小球能否靜止在軌道的邊緣　(3)D　(4)0.5　9.75　(5)AD 17