高中物理人教版必修2习题：第五章 曲线运动 第3节 实验研究平抛运动

实验研究平抛运动（满分100分，45分钟完成）班级_______姓名_______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。

选错或不选的得0分。

1．关于《研究平抛物体的运动》实验的目的是（）A．求当地的重力加速度B．求平抛物体的加速度C．求平抛物体的初速度D．求平抛物体的位移2．下列哪些因素会使该实验的误差增大（）A．小球与斜槽间有摩擦B．安装斜槽时其末端不水平C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点D．根据曲线计算平抛运动初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远3．在做《研究平抛物体的运动》的实验中，应采取下列哪些措施以减小实验误差（）A．斜槽轨道末端切线必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次要平衡摩擦力D．小球每次应从斜槽同一高度释放4．一个学生在《研究平抛物体的运动》的实验中描出了如图1所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B产生的原因可能是（）图1A．小球滚下的高度较其他各次高B．小球滚下的高度较其他各次低C．小球在运动中遇到其他各次没有遇到的阻碍D．小球开始滚下时，实验者已给了它一个初速度5．如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，下列说法中错误．．的是（）A．小球平抛的初速度不同B．小球每次均沿不同的抛物线运动C．小球在空中运动的时间每次均不相同D．小球通过相同的水平位移，所用时间均不相同6．在《研究平抛物体的运动》的实验中，测量v0时会产生误差，下列选项中与，误差无关的是（）A．弧形槽与球间有摩擦B．弧形槽末端切线不水平C．小球受空气阻力D．小球每次自由滚下的位置不同7．《研究平抛物体的运动》实验的实验目的是（）①描出平抛物体运动的轨迹②证明平抛物体的运动，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运动③求出平抛物体的初速度④求出平抛物体运动的位移A．①③B．①④ C．②③D．②④8．做《研究平抛物体的运动》实验时，已有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、图钉、斜槽、刻度尺、小球，不需要的器材是（）A．秒表B．平木板C．重锤线D．铅笔图2第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。

把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。

9．做《研究平抛物体的运动》实验中，需注意的地方有：（1）；（2）。

10．做出平抛运动的轨迹后，为计算初速度，实验中需测量的数据有：（1）；v＝。

（2）其初速度v0的表达式为，11．在做《研究平抛物体的运动》的实验中，通过描点法画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．记录小球位置用的有孔的卡片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12．在《研究平抛物体的运动》实验中 （1）实验所需要的测量工具是___________；（2）根据实际测量来计算平抛物体初速度的计算式v 0＝___________；（3）完成该实验应注意：①安装斜槽轨道必须使___________；②确定竖直方向必须利用___________；从斜槽上使小球重复下落必须___________。

13．下面是一些实验步骤： A ．将钢球从斜槽上的某点释放，它离开槽后在空间做平抛运动，在小球运动可能经过的某处用铅笔试碰小球，然后在坐标纸上记下这一点B ．以斜槽末端作为平抛运动的起点O ，在坐标纸上标出O 的位置C ．取下坐标纸，在坐标纸上画一条与竖直线Oy 垂直的水平线OxD ．用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来，就得到平抛运动的轨迹。

由于测定各点时存在误差，所画的曲线可能不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线光滑，不允许出现凹陷处E ．从斜槽上不同点释放小球，用步骤A 的方法确定平抛轨迹上的其他点F ．在曲线上取5个点，用尺测出每个点在x 、y 坐标轴上的值，分别求出小球的初速度，然后取平均值就得到实验测出的初速度G ．在坐标纸上画出过O 点向下的竖直线Oy 。

H ．将坐标纸用图钉钉在竖直的木板上，在木板左上角的桌子上固定斜槽以上实验步骤中有错误或不足，需要修改的是______________________，修改后按正确的顺序排列是_________________________________。

三、计算题：本大题共2小题，计27分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14．（12分）小球做平抛运动的闪光照片的一部分如图3所示，图中每小格为1.09 cm ，闪光的频率为每秒30次，根据此图计算小球平抛运动的初速度和当地的重力加速度。

图315．（15分）某同学设计了一个《研究平抛物体运动》的实验。

实验装置示意图如图4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（图4中00'P P 、11'PP 、……），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，如图5所示。

（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5绘出小球做平抛运动的轨迹。

参考答案一、选择题： 1．【答案】C 【点拨】（略） 2．【答案】B 【点拨】（略） 3．【答案】AD【点拨】当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，所得的初速度的测量值与真实值肯定不相符，故斜槽末端切线不水平会造成误差，选项A 正确；每次释放小球时，只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，更不必平衡摩擦力，选项D 正确，B 、C 中的措施是不必要的。

4．【答案】BC【点拨】观察描点可知：B 点偏差到平抛运动轨迹之下，其原因可能是由于小球平抛的初速度比其他各次偏小，而导致平抛初速度比其他各次小的原因可能是：（a ）小球在斜槽上释放的初位置高度偏低；（b ）小球在运动中遇到了其他各次没有遇到的阻碍。

5．【答案】C 【点拨】（略） 6．【答案】A 【点拨】（略） 7．【答案】A 【点拨】（略） 8．【答案】A【点拨】在此实验中，虽然是根据x ＝vt 和y ＝212gt 来计算平抛小球初速度的，但时间t 可由上两式消去，因此不需要测小球的运动时间，不需要秒表，平木板用来固定白纸并保证白纸在一个竖直面内，重锤线用来检测木板是否在竖直方向。

铅笔用来标记小球能够准确通过硬纸板小孔时，小孔的中心位置.故应选A 。

二、填空、实验题： 9．【答案】（1）小球每次从斜槽上同一处由静止滚下 ；（2）在坐标纸上，记下坐标原点（在槽末端）。

【点拨】（略） 10．【答案】（1）轨迹上每隔一定的水平距离确定3~5个点ABCDE ，分别测出这些点到抛出点的水平位移x 和对抛出点的竖直位移y 。

（2）01020nv v v n+++ 。

【点拨】（略） 11．【答案】ACE【点拨】（略）12．【答案】（1）刻度尺；（2）s hg2；（3）①轨道末端水平； ②铅锤；从同一高度由静止释放。

【点拨】（略）13．【答案】B 、E 、H ；H 、B 、G 、A 、E 、C 、D 、F 【点拨】（略）三、计算题：14．【答案】0.32 m/s ；9.81m/s2【点拨】取A 、D 两点进行计算，运动时间为：t ＝301×3 s＝101s ，水平位移为x ＝0.0327 m ，因此，小球抛出的水平初速度：v 0＝ts＝0.32 m/s 。

在竖直方向小球做匀加速直线运动，若设T ＝301s ，并设Δy ＝y CD －y BC ＝y BC －y AB ＝1.09 cm ，为连续相等的时间T 内竖直方向上的位移之差，则有Δy ＝gT 2，g ＝2Ty ＝9.81m/s 2。

15．【答案】（1）斜槽末端水平；保持小球水平抛出的初速度相同；（2）保持相邻痕迹点的水平距离大小相同；（3）轨迹如图。

【解析】（1）平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，保证小球的初速度水平，使小球做平抛运动；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同。

（2）每次将B 板向内侧平移距离d ，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同。

对这一点的理解需要有一定的空间想像能力；（3）描绘平抛运动的轨迹时，注意作图的规则，用平滑的曲线通过尽量多的点，不能通过曲线的点大致对称分布在曲线的两侧，轨迹如图。