如图甲所示，长木板与实验台水平桌面的夹角θ可以在之间调节，顶端用螺栓固定一圆弧轨道并调节末端水平。某实验小组利用这套器材研究小球从斜面顶端做平抛运动的水平射程跟斜面倾角的关系。将小球从圆弧轨道某位置由静止释放，然后从轨道末端飞出，最后落在斜面的某位置，用刻度尺测量小球落在斜面上的水平射程x。改变斜面倾角θ，再次调节圆弧轨道末端水平，将小球从圆弧轨道同一位置由静止释放，多次测量小球落在斜面上的水平射程。

1. 如图甲所示，长木板与实验台水平桌面的夹角θ可以在 $\text{[math]}$ 之间调节，顶端用螺栓固定一圆弧轨道并调节末端水平。某实验小组利用这套器材研究小球从斜面顶端做平抛运动的水平射程跟斜面倾角的关系。将小球从圆弧轨道某位置由静止释放，然后从轨道末端飞出，最后落在斜面的某位置，用刻度尺测量小球落在斜面上的水平射程x。改变斜面倾角θ，再次调节圆弧轨道末端水平，将小球从圆弧轨道同一位置由静止释放，多次测量小球落在斜面上的水平射程。

(1) 某次测量水平射程时，刻度尺的0刻度线跟过斜面顶端的竖直线对齐，测量时刻度尺与落点如图乙所示，小球的水平射程 $\text{[math]}$ cm。

(2) 根据所学物理知识知道，小球水平射程除了跟斜面倾角有关之外，还跟有关。从圆弧轨道同一位置由静止释放的目的是。

(3) 根据测量的水平射程和倾斜角，通过数据处理得到如图丙所示的 $\text{[math]}$ 图像，由此可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度为 $\text{[math]}$ m/s。（取 $\text{[math]}$ ，结果保留一位小数）

【考点】

平抛运动;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某实验小组通过实验研究发现：做平抛运动的小球在竖直方向上的运动规律跟自由落体的运动规律相同。于是又设计实验研究水平方向上的运动。如图所示，在靠近竖直墙壁的水平桌面上固定一斜面体，小球从斜面上某点釋放，滑到桌面上，然后从桌面边缘飞出做平抛运动。实验的操作步骤如下：

A.调节桌面水平，竖直墙面上与桌面平齐的点标记为O

B.把裁成长条的白纸和复写纸，平贴在O点以下的竖直墙面上

C.把小球从斜面上某点由静止释放，小球从水平桌面边缘飞出，撞击在竖直墙面上，通过复写纸在白纸上留下撞痕，标记为A

D.垂直竖直墙面向右移动桌子，移动的距离为x

E.再次把小球从斜面上由静止释放，小球从水平桌面边缘飞出，在白纸上留下第二个撞痕，标记为B

F.重复步骤D、E，得到更多的撞痕，标记为C、D……

G.用米尺测量O点到每个撞痕距， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ……

（1）本实验斜面和桌面的粗糙程度对实验的精确度是否有影响？影响（填“有”或者“没有”）

（2）在同一组实验中，小球从斜面上由静止释放时需满足什么条件？

（3）判断水平方向小球做匀速运动的条件是（用题设条件中的物理量表示）。

实验探究题普通

2. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s²。

（1）关于实验要点，下列说法正确的是。

A．选用的斜槽越光滑越好

B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平

C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行

D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点

（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v₀=m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t=s；B点离槽口的水平距离x=m。

实验探究题普通

3. 用如图甲所示的装置来描绘平抛物体的运动轨迹和探究平抛运动的特点与规律，将有斜槽的木板A固定在水平桌面上，用图钉把坐标纸固定在竖直的木板B上，使坐标纸上的竖线处于竖直位置，并在坐标纸上选定与斜槽末端投影所在的位置为坐标原点O ，以水平向右的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ .

(1) 设计实验：实验时，在斜槽上某一固定位置释放小球，使小球由静止开始滑下，并从O点开始做平抛运动.先目测做平抛运动的小球在某一水平位置x处的y值.然后使小球重新从固定位置自由滑下，在目测确定的位置附近，用铅笔记下小球实际经过的位置，并记录在坐标纸上.接着依次改变x值，重复上述步骤，确定各点的位置.实验时，要求斜槽的末端切线；

(2) 收集信息与作图：取下坐标纸，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹，在平滑曲线上选取三个不同的点a、b、c ，测出它们的x值和y值，如图乙所示，分析可知，小球在相邻两点之间的运动时间均为s，小球做平抛运动的初速度大小为m/s，小球通过b点时的速度方向与水平方向的夹角的正切值为（结果均保留两位有效数字）.

实验探究题普通