2021届高考物理必考实验十四:研究平抛运动【含答案】
(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s,小球抛出后的水平速度为________m/s.(均可用根号表示)
【解析】(1)由题图乙可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格,P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格,所以有|y1-y2|=0.60m,|y1-y3|=1.60m,P1到P2两点在水平方向的距离为6格,则有|x1-x2|=0.60m.
(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2与P2到P3的时间相等,竖直方向根据Δy=gt2,解得t= s,则有v0= = m/s= m/s≈2.97 m/s.
(1)重力加速度的大小为________m/s2,投影点经过图3中M位置时的速度大小为________m/s.
(2)小球平抛时的初速度大小为________m/s.
【解析】(1)小球在竖直方向上做自由落体运动,连续相等时间内的位移之差为恒量
Δy=gT2= =1.00cm,代入数据解得,重力加速度g=9.61m/s2
【典例3】某同学设计了一个研究平抛运动的实验,实验装置示意图如图所示,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(图中P0P0′、P1P1′…),槽间距离均为d.把覆盖了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,如图所示.
【解析】 (1)通过对实验装置的反复调节,达到:①斜轨末端水平,以保证小球离开轨道时做平抛运动,②A板水平,保证B板总处于同一高度,③插槽P0P0′垂直斜轨并在斜轨末端正下方,以保证B板在P0P0′时小球的痕迹为抛出点.每次让小球从同一位置由静止释放,以保证小球每次以相同初速度做平抛运动.
(2)记录纸上每两点间的水平距离相等.
【典例4】(多选)如图所示,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,两轨道上端分别装有电磁铁C、D,电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一水平位置.调C、D高度,使AC=BD,将小铁球P、Q、R分别吸在电磁铁C、D、E上,然后同时切断C、D电源,P、Q从弧形轨道滚下,当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源,小球R开始下落,改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置,再进行若干次调整,经过多次实验发现,P、Q、R三球同时在水平面相撞.下列说法和做法正确的是( )
【解析】 (1)因为O点是抛出点,则h= gt2,则:t= = s=0.2 s.则小球的初速度为v0= = m/s=1.6m/s.
(2)由图可知,AB、BC之间的时间间隔相等,根据Δy=gT2得:T= = = s=0.1 s,则小球的初速度为v0= = m/s=1.5m/s.B点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度,为vBy= = m/s=2 m/s.
2021届高考物理必考实验十四:研究平抛运动
1.实验目的
(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹.
(2)判断平抛运动的轨迹是否为抛物线.
(3(1)利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹.
(2)建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线.
2. 频闪照相法
频闪照相是指每隔一定时间对同一物体进行一次照相,并将其位置呈现在同一张底片上的技术.它可以精确描述物体的运动情况,如图所示.
(1)通过对同一时刻两小球位置的对比可知,在任一个相同时间下落的位移是相等的,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.
(2)测量相邻像间的水平距离,结果发现任意两个相邻的像间水平距离相等,说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动.
③图1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是________。
【答案】(1).AB(2).2(3).方便调整木板保持在竖直平面上
【解析】
【详解】①[1]A.实验过程中要保证钢球水平抛出,所以要保持桌面水平,故A正确;
B.为保证钢球抛出时速度相同,每次应使钢球从同一位置静止释放,故B正确;
CD.实验只要每次钢球抛出时速度相同即可,斜面底边ab与桌面是否重合和钢球与斜面间 摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响,故C错误,D错误。
(3)量取轨迹上各点坐标时不准确.
7.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
(1)图象法:建立yx2坐标系,根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应的y值和x2的值,在yx2坐标系中描点,连接各描点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率即为a值.
(2)公式法:①以抛出点O为坐标原点,重垂线方向为y轴,水平方向为x轴,建立平面直角坐标系.
(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)在图中绘出小球做平抛运动的轨迹.
【思路点拨】 实验中应当使得滚下的小球做平抛运动,就要求斜槽末端水平,且研究同一个平抛的运动规律,要求小球到达斜面底端速度大小一样,平抛运动水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,通过平滑曲线连接即可得到平抛运动的轨迹.
A.让小球多次从斜槽上________________滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置.
B.按图安装好器材,注意________________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸以O为原点,以过O点的竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
投影点经过M位置的竖直速度vM= = =0.62m/s.
(2)经过时间t后小球运动的水平位移为x=v0t,竖直位移为y= gt2,设小球在玻璃上的投影点竖直距离为Y,由相似三角形可知 = ,解得Y= .下一次曝光时刻,Y+Δh= .
联立解得v0= =9.3 m/s.
【答案】(1)9.61 0.62 (2)9.3
⑤测量其他几个点的x、y坐标,代入上式,看是否满足,如果在误差允许范围内满足,就说明该曲线为抛物线.
【最新高考真题解析】
1.(2020年浙江卷)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。
【答案】 (1)1.6 (2)1.5 2
【针对训练2】某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示,图乙中水平方向与竖直方向每小格的边长均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.(重力加速度g取9.8m/s2)
【答案】(1)0.60 1.60 0.60 (2) (或2.97)
附:研究平抛运动其他方法
1.喷水法
如图所示,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且加上一个很细的喷嘴.
水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹.将它描在背后的纸上,进行分析处理.
②如图所示,在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…,把线段OA1的长度记为L,那么OA2=2L,OA3=3L…,由A1、A2、A3…向下作垂线,与轨迹的交点记为M1、M2、M3….
③设轨迹就是一条抛物线,则M1、M2、M3…各点的y坐标与x坐标应该具有的形式为y=ax2,a是常量.
④用刻度尺测量某点的x、y两个坐标,代入y=ax2中,求出常量a.
(1)图乙是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s.
(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸,方格边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s;B点的竖直分速度为________m/s.
①为了正确完成实验,以下做法必要的是________。
A.实验时应保持桌面水平
B.每次应使钢球从静止开始释放
C.使斜面的底边ab与桌边重合
D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动 ,在白纸上记录了钢球的4个落点,相邻两点之间的距离依次为 、 、 ,示意如图2。重力加速度 ,钢球平抛的初速度为________m/s。
(3)以斜槽末端为坐标原点沿重垂线画出y轴;
(4)将小球从斜槽上的适当高度由静止释放,用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置;
(5)重复步骤(4),在坐标纸上记录多个位置;
(6)在坐标纸上作出x轴,用平滑的曲线连接各个记录点,得到平抛运动的轨迹.
5.注意事项
(1)保证斜槽末端的切线水平,木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行,并使小球运动时靠近木板,但不接触;
(2)小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下;
(3)小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,应是小球在槽口时球的重心在木板上的水平投影点;
(4)小球在斜槽上开始滚下的位置高度要适当,以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角.
6.误差分析
(1)斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动.
(2)确定小球运动的位置时不准确.
【解析】 实验可观察的现象是两球同时落地 ;为进一步探究,可以改变实验装置的离地高度和小锤击打力度,多次实验,可观察到同样的现象,这说明做平抛运动的A球在竖直方向上的分运动为自由落体运动.
考点16 平抛运动——2021年高考物理专题复习附真题及解析
考点16 平抛运动考点解读一、平抛运动基本规律的理解 1.飞行时间:由ght 2=知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关。
2.水平射程:x =v 0t =vgh2,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关。
3.落地速度:gh v v v v x y x 2222+=+=,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有2tan v ghv v xy ==θ,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关。
4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量为Δv =g Δt ,相同,方向恒为竖直向下,如图所示。
5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图中A 点和B 点所示。
(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ。
二、常见平抛运动模型的运动时间的计算方法(1)在水平地面上空h 处平抛: 由221gt h =知ght 2=,即t 由高度h 决定。
(2)在半圆内的平抛运动(如图),由半径和几何关系制约时间t :221gt h =t v h R R 022=-+联立两方程可求t 。
(3)斜面上的平抛问题: ①顺着斜面平抛(如图)方法:分解位移 x =v 0t ,221gt y =,x y =θtan 可求得gv t θtan 20=。
②对着斜面平抛(如图)方法:分解速度 v x =v 0,v y =gt ,0tan v gt v v xy ==θ 可求得gv t θtan 0=。
(4)对着竖直墙壁平抛(如图)水平初速度v 0不同时,虽然落点不同,但水平位移相同,vd t =。
三、类平抛问题模型的分析方法 1.类平抛运动的受力特点物体所受的合外力为恒力,且与初速度的方向垂直。
2021全国高中物理实验真题及解析
2021全国高中物理实验真题及解析高中物理实验是物理学习中非常重要的一部分,它能够帮助我们更直观地理解物理概念和规律。
下面为大家带来 2021 年全国高中物理实验的真题及详细解析。
一、实验真题(一)探究加速度与力、质量的关系实验装置:一端带有定滑轮的长木板、小车、打点计时器、纸带、砝码、托盘、细绳、刻度尺等。
实验步骤:1、平衡摩擦力:将长木板不带滑轮的一端垫高,使小车在不挂托盘和砝码时能沿木板匀速下滑。
2、安装器材:按实验装置图安装好器材,用细绳将托盘和小车相连,但不要挂砝码。
3、测量:测量小车的质量 M,托盘和砝码的总质量 m。
4、实验操作:先接通电源,再释放小车,得到一条纸带。
改变托盘和砝码的总质量,重复实验多次。
5、数据处理:根据纸带计算小车的加速度 a,作出 a F 图像和 a 1/M 图像。
(二)测量电源的电动势和内阻实验装置:电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
实验步骤:1、按电路图连接好电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
2、闭合开关,调节滑动变阻器,读取并记录多组电流表和电压表的示数。
3、以电压 U 为纵坐标,电流 I 为横坐标,作出 U I 图像。
4、根据图像求出电源的电动势 E 和内阻 r。
(三)探究平抛运动的规律实验装置:平抛运动实验器、坐标纸、铅笔等。
实验步骤:1、安装实验器,调整斜槽末端水平。
2、将小球从斜槽某一高度处静止释放,记录小球平抛的初位置。
3、用铅笔在坐标纸上描绘小球平抛运动的轨迹。
4、重复实验多次,得到多条轨迹。
二、真题解析(一)探究加速度与力、质量的关系1、平衡摩擦力的目的是为了消除小车所受摩擦力对实验的影响,使小车所受的合力等于托盘和砝码的重力。
如果没有平衡好摩擦力,aF 图像可能会不过原点。
2、实验中要求托盘和砝码的总质量远小于小车的质量,这是因为当托盘和砝码的总质量较大时,细绳的拉力会小于托盘和砝码的总重力,导致实验误差。
3、处理数据时,通过计算纸带相邻两点的间距,利用逐差法可以求出小车的加速度。
(word完整版)高中物理平抛运动实验(2021年整理)
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平抛运动实验【实验目的】(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹.(2)根据平抛运动的轨迹求初速度.【实验原理】(1)用描迹法画出小球平抛运动的轨迹.(2)建立坐标系,测出轨迹上某点的坐标 x、y,根据x=v0t、y=错误!gt2得初速度v0=x错误!.【实验器材】斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、铅垂线、三角板、铅笔及刻度尺【实验步骤】(1)安装器材与调平:将斜槽放在水平桌面上,其末端伸出桌面外,调节末端使其切线水平后固定.检查斜槽末端是否水平的方法:将小球放在斜槽末端水平轨道的任意位置,小球都不滚动,则可认为斜槽末端水平.精细的检查方法是用水平仪调整.(2)用图钉把坐标纸钉在木板上,让木板竖直固定,其左上方靠近槽口,用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直,整个实验装置如图所示.用铅垂线把木板校准到竖直方向,使小球平抛的轨道平面与板面平行,保证在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变.(3)建立直角坐标系xOy:以小球做平抛运动的起点O 为坐标原点,从坐标原点O 画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴.确定坐标原点O 的方法是:把小球放在槽口末端处,用铅笔记下这时小球的球心在坐标纸上的水平投影点O,即为坐标原点(不是槽口端点).(4)确定小球位置:让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下,从O 点开始做平抛运动.先用眼睛粗略估计小球在某一x 值处(如x=1 cm 或 2 cm 等)的y 值,然后用铅笔尖指着这个位置,让小球从原释放处开始滚下,看是否与铅笔尖相碰,如此重复数次,较准确地确定小球通过的这个位置,并在坐标纸上记下这一点.(5)依次改变x 值,用与(4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置.(6)描点画轨迹:取下坐标纸,将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来,这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差较大的点,但必须保持曲线平滑,不允许出现凹陷处).【注意事项】(1)固定斜槽时,必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平,以使小球离开斜槽后做平抛运动.(2)木板必须处在竖直平面内,与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,使小球的运动靠近图纸但不接触.(3)在斜槽上设定位卡板,使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止开始滚下,以保证重复实验时,小球做平抛运动的初速度相等.(4)应在斜槽上适当的高度处释放小球,使小球能以适当的水平速度抛出,其运动轨迹由图板左上角到右下角,这样可以充分利用坐标纸,减小测量误差.(5)由平抛运动方程求小球平抛的初速度时,应选取在平抛运动轨迹上离坐标原点O 较远的点的坐标数据来进行计算,这样既便于测量又减小了误差.【数据分析】(1)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线:如图所示,在x 轴上作出几个等距离的点A1、A2、A3、…,把线段OA1的长度记为l,则OA2=2l,OA3=3l,由A1、A2、A3、…向下作垂线,与轨迹的交点记为M1、M2、M3、…。
探究平抛运动的特点高考物理实验题
专题06 探究平抛运动的特点1.“描迹法”实验设计利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置。
钢球从斜槽上滚下,通过水平槽飞出后做平抛运动。
每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放,钢球每次在空中做平抛运动的轨迹就相同。
设法用铅笔描出小球经过的位置。
通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置,用平滑的曲线将各点连接起来,从而得到钢球做平抛运动的轨迹。
这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质,确定平抛运动中的各个物理量。
2.实验步骤(1)安装调整斜槽:将固定有斜槽的木板放在实验桌上,用平衡法检查斜槽末端是否水平,即将小球放在斜槽末端的直轨道上,小球若能静止在直轨道上的任意位置,则表明斜槽末端已调水平。
(2)安装调整竖直木板:用图钉把坐标纸钉在竖直木板上,并用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直,然后固定竖直木板,保证在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。
(3)确定坐标原点及坐标轴:选定斜槽末端处小球球心在木板上的点为坐标原点O,从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。
(4)描绘运动轨迹:让小球从斜槽的某一固定位置由静止滚下,并从O点开始做平抛运动,先用眼睛粗略地确定小球在某一x值处(如x=1cm)的y值,然后使小球从开始时的位置滚下,在粗略确定的位置附近,用铅笔较准确地确定小球通过的位置(小球刚好经过铅笔尖处),并在坐标纸上记下这一点,以后依次改变x的值,用同样的方法确定其他各点的位置。
取下坐标纸,用平滑的曲线把这些点连接起来,就得到小球做平抛运动的轨迹。
3.数据处理(1)已知抛出点O :在轨迹上任取一点,测出对应的x 、y ,由t v x 0=和221gt y =得y g x v 20=。
(2)未知抛出点:①在轨迹上取两点A 、B ,使x x x AB OA ==。
①测出OA y 、AB y 。
①由于平抛运动水平方向上为匀速直线运动,AB OA x x =。
高考物理实验题强化专练-研究平抛运动含答案
实验题强化专练-研究平抛运动一、实验题(本大题共5小题,共25.0分)1.如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,完成下面几个问题:(结果保留三位有效数字)(1)小球平抛运动的初速度v0=______m/s。
(2)物体运动到b点时的瞬时速度v b=______m/s;(3)从抛出点到c点所经历的时间是______s。
2.用如图1所示装置研究平拋运动。
将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。
钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。
由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。
移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有______。
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道要尽量光滑些C.斜槽轨道末端必须保持水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
(3)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,只要下落高度相同,在空中飞行的时间都一样。
这实际上是因为平抛物体______。
A.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在下落过程中机械能守恒3.某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置,在抛出点O的正前方,竖直放置一块毛玻璃。
他们利用不同的频闪光源,在小球抛出后的运动过程中光源闪光,会在毛玻璃上出现小球的投影点,在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光,拍摄小球在毛玻璃上的投影照片。
2021届高考物理二轮复习实验与研究精解集汇:(五)研究平抛运动
五、研究平抛运动1、用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”的实验?(1)安装实验装置的过程中,斜槽M的末端切线必须是水平的,这样做的目的是____ A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)实验中,为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹,下列操作,你认为正确的是__;A.每次释放小球的位置可以不同B.每次必须由静止释放小球C.记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降D.小球运动时不应与背板上的白纸(或方格纸)相接触E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将位置点连成折线2、某物理兴趣小组在研究平抛运动规律的时候用到了如图所示的装置,将正方形白板竖直放置,管口固定在白板的左上角,反复调整使水流以3.0m/s的速度水平喷出。
测得水流落在白板右边的落点距离右上角0.76m,白板的边长为1.2m。
(1)水流喷到白板右边需要____________s;(2)请写出验证喷出水流后在竖直方向上是匀加速运动的方法______________________;1 / 14(3)若不考虑空气阻力,根据以上测得数据,可求出当地重力加速度g =___________m/s 2。
(结果保留2位有效数字)3、“研究平抛运动”的实验装置如图1所示。
(1)本实验还需要用到的器材是______(本小题仅有一个正确选项);A .秒表B .天平C .刻度尺D .打点计时器(2)关于本实验,下列不必要的操作是____(本小题仅有一个正确选项);A .将木板竖直放置B .选用尽可能光滑的斜槽轨道C .调整斜槽末端切线水平D .每次使小球从斜槽上相同位置释放(3)按图1正确安装实验装置后,若某同学用频闪相机记录的小球抛出后的位置如图2所示,为减小实验误差,他在实验中应调整的操作是___(本小题仅有一个正确选项);A .换用质量更大的球B .重新调整斜槽末端切线水平C .减小频闪相机的闪光频率D .降低小球在斜槽轨道上释放放置的高度(4)正确实验所描绘出的平抛运动轨迹如图3所示,O 为抛出点。
5.3 实验:研究平抛运动(备作业)(解析版)-2020-2021学年高一物理(人教版必修2)
5.3 实验:研究平抛运动(解析版)1.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/ s2,那么:(1)闪光的时间间隔是______ s;(2)小球做平抛运动的初速度的大小______ m/s;(3)小球经过C点时的速度大小是______ m/s。
(结果可以保留根式)【答案】(1)0.1;(2)1.5;(3)32√5【解析】平抛运动在竖直方向上是匀变速运动,由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔;在水平方向上是匀速直线运动,由ABC三点在水平方向上的位移,和两点之间的时间间隔,可以求得水平速度,也就是小球的初速度;求出B点竖直方向的速度,根据匀加速直线运动速度时间公式求出C点竖直方向速度,求它们的合速度,就是C的速度。
本题不但考查了平抛运动的规律,还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律,对同学的知识要求比较高,是个考查学生能力的好题.【解答】在竖直方向:ℎBC−ℎAB=gΔt2,代入数据解得:Δt=√(5−3)×0.0510s=0.1s。
水平方向是匀速直线运动,v0=xΔt =3×0.050.1m/s=1.5m/s。
物体在B点时竖直方向的速度:v By=ℎAC2T =8×0.050.2m/s=2m/s则C点竖直方向的速度v Cy=v By+gT=(2+1)m/s=3m/s所以C点的速度为v C=√v Cy2+v02=32√5m/s故答案为:(1)0.1;(2)1.5;(3)32√5。
2.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从______ 位置上滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置.B.按图安装好器材,注意______ ,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.(2)上述实验步骤的合理顺序是______ .(3)在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度为v0=______ (用L、g表示),其值是______ .(g取9.8m/s2)【答案】(1)同一;调整斜槽末端水平(2)BAC(3)2√gL;0.70m/s【解析】(1)该实验成功的关键是,确保小球每次抛出的初速度相同,而且初速度是水平的,因此实验过程中要特别注意这两点。
高考物理课程复习:探究平抛运动的特点
静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距
离y1=5.00 cm,B、C间距离y2=14.80 cm。(g取9.80 m/s2)
(1)每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放的原因是
(2)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=
2×0.05
m/s=1.0 m/s;在竖
直方向上,根据中间时刻的瞬时速度等于整段的平均速度得
(8.6+11.0)×10-2
vAy=
2×0.05
m/s=2.0 m/s。
(2)设竖直方向的位移依次为 y1、y2、y3、y4,根据逐差法得
(3 +4 )-(1 +2 )
=9.7
g=
2
4
m/s2。
2.(1)平抛物体的运动规律可以概括为两
乙
若遗漏记录平抛轨迹的起始点,如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB
和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则
1
2
1
(选填“>”“=”或“<”)3。
答案 (1)BD
(2)球心
>
解析 (1)通过步骤理解实验原理和方法,控制实验条件,确保平抛的初速度
大小一定、方向水平,只要小球无初速度等高释放,由动能定理知,到斜槽
(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。
(3)将图中各点用平滑的曲线相连,做出平抛运动的轨迹。
考题点睛
考点考向
点睛
平抛运动的条件 方法:控制实验条件,确保初速度大小一定、方向水平
2021届高三物理三轮复习重难点培优:平抛运动
2021届高三三轮物理重难点培优:平抛运动1.平抛物体的运动规律可概括为两条:第一条,水平方向做匀速直线运动;第二条,竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动。
可做下面的实验,如图所示,用小锤打击弹性金属片,球水平飞出,同时球被松开,两球同时落到地面,则这个实验()A.只能说明上述规律中的第一条B.只能说明上述规律中的第二条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律2.如图所示,在一次演习中,离地H高处的飞机以水平速度发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度竖直向上发射炮弹拦截.设拦截系统与飞机的水平距离为s若拦截成功,不计空气阻力,则、的关系应满足()A. B. C. D.3.人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为,落地时速度为,不计空气阻力,下图中能表示出速度矢量的演变过程的是()A. B.C. D.4.关于平抛运动,下列说法正确的是()A.抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大B.抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长C.抛出位置越高的物体,其飞行时间一定越长D.抛出位置越高的物体,飞得一定越远5.某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖、由同一位置水平投出,已知飞镖投出的初速度,不计空气阻力,则两支飞镖插在竖直靶上的状态(侧视图)可能是()A.B.C.D.6.如图所示,半径为的半圆轨道竖直放置,其直径边在水平面上,为圆心,点在轨道最左端。
在点正上方处将小球以速度水平抛出,小球经时间恰过点且速度方向与半圆轨道相切,与水平面的夹角为60°。
调整点的水平位置,以速度水平抛出另一小球,经时间该小球恰好垂直打在半圆轨道上的点,与水平面的夹角也为60°.两小球均可视为质点,重力加速度大小为g,则下列说法不正确的是()A.两次抛出小球的初速度大小之比为3:1B.两小球飞行水平位移之比为3:1C.两小球在点的速度大小之比为:1D.两次飞行过程中重力对两小球做的功大小之比为9:17.如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角,两点高度差,忽略空气阻力,重力加速度,则球刚要落到球拍上时速度大小为()A. B. C. D.8.如图所示,在点斜向上抛出一个小球,要使小球始终垂直打在竖直墙面上,则抛出的初速度大小和初速度与水平方向的夹角的关系,不计空气阻力。
2021届新高考物理总复习:曲线运动平抛运动(附答案解析)
2021届新高考物理总复习:曲线运动平抛运动
一.选择题(共30小题)
1.一物体沿曲线从A向B运动,速率逐渐增大。
下列四个示意图分别画出了物体的速度和加速度的方向,其中正确的是()
A .
B .
C .
D .
2.物体受到几个恒力的作用而处于静止状态,若撤去其中一个恒力,则物体()A.仍静止B.一定做匀加速直线运动
C.做变加速曲线运动D.可能做匀速圆周运动
3.如图所示,小船沿直线AB过河,船头始终垂直于河岸。
船在静水中的速度为4m/s,河宽60m,水流速度为5m/s。
下列结论正确的是()
A.渡河时间为20s
B.B点位于河对岸下游100m
C.减小船速,过河时间变长
D.增加水速,过河时间缩短
4.关于曲线运动,下列说法正确的是()
A.做曲线运动物体的速度和加速度一定是在变化的
B.一个物体做曲线运动,它所受的合外力也一定改变
C.与速度方向垂直的力只改变速度的方向,不改变速度的大小
D.匀速圆周运动的加速度不变
5.关于曲线运动,以下说法中正确的是()
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