最新-【物理】2018届高三一轮复习单元检测:实验:研究平抛物体的运动 精品
高三物理一轮复习训练:实验+研究平抛运动

实验:研究平抛运动一、水平方向的运动规律两个相同的弧形轨道上面分别装有电磁铁,将小球分别吸在电磁铁上,然后切断电源,两球同时开始运动,(弧形槽末端在同一条竖直线上)观察到的结果应该是两球相撞。
【实验表明】:平抛运动水平方向的运动规律是匀速直线运动。
二、竖直方向的运动规律用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落。
A、B两球同时开始运动。
观察到的结果应该是两球同时落体,因为对于“同时”用眼睛不容易确定,但我们可以听音,如果是一个声音,说明同时落地。
多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复实验,观察到两球落地,这说明了小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动。
【实验表明】:平抛运动竖直方向的运动自由落体运动。
三、通过实验获得平抛运动轨迹前面的实验都是定性的观察,要想定量地对平抛运动进行研究,必须设法描绘物体做平抛运动的轨迹。
方法1:用水流研究平抛物体的运动如图,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,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。
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。
设法把它描在背后的纸上就能进行分析处理了。
注意:插入瓶中的另一根细管的作用,是保持从喷嘴射出水流的速度不变,使其不随瓶内水面的下降而减小。
这是因为该管上端与空气相通,A 处水的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响。
因此,在水面降到A 处以前的很长一段时间内,都可以得到稳定的细水柱。
方法2:用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄约15张照片。
可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。
如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹。
方法3、描绘平抛运动的轨迹利用实验室的斜面小槽等器材装配图所示的装置。
钢球从斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。
高三物理一轮复习 第4章6实验:研究平抛运动课件 新人教版(安徽专用)

D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下, 调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下 此时木板与桌面的高度差h3=h+30.00(cm).
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球 的平抛初速度大小v0=2.0 m/s,钢球击中b 点时其竖直分速度大小为vby=1.5 m/s.已知 当地的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力 不计.
0.40 m/s=2.0m/s 0.20
设从抛出点运动到B点所用时间为t, 则 t vBy = 2.0 s=0.20s
g 10 从抛出点运动到A点所用时间为
t1=t-T=(0.20-0.10)s=0.10s
在t1时间内小球的水平位移为
xA=v0t1=1.0×0.10m=0.10m=10cm
竖直位移
yA
=
1 2
gt12
=
1 2
10
(0.10)2m=0.050m=5cm
由题中所建立的坐标系得出抛出点坐标为(-10cm,-
5cm)
某同学设计了一个研究平 抛运动的实验装置,如图4-6-3.在水平桌 面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静 止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动. 在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木 板,木板由支架固定成水平,木板所在高 度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自 由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在 完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
x=0.52m,当cosθ=0时,x2=2m2,即当
ห้องสมุดไป่ตู้
θ= 时,πx=
2
m,2小球在最低点的速度
v
2gL,h
L
1 2
gt 2所,以
x
2gL
2h L,
最新-2018版高三物理一轮复习 平抛运动综合训练 精品

2018版高三物理一轮复习 平抛运动1.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A.tan φ=sin θB.tan φ=cos θC.tan φ=tan θD.tan φ=2tan θ解析:如图可得20000tan ,tan 12,2y gt v gt h gt v v s v t v ϕθ=====故D 正确.答案:D2.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25 m/s 的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m 至15 m 之间,忽略空气阻力,取g=10 m/s 2.球在墙面上反弹点的高度范围是( )A.0.8 m 至1.8 mB.0.8 m 至1.6 mC.1.0 m 至1.6 mD.1.0 m 至1.8 m解析:如图,反弹后的网球做平抛运动,故水平方向s=v 0t,竖直方向h= gt 2,联立可得2202gs h v =,当s 分别取10 m 和15 m 时,对应的h 分别为0.8 m 和1.8 m,故A 正确.答案:A3.雨滴由静止开始下落遇到水平方向吹来的风,下述说法中正确的是( )A.风速越大,雨滴下落时间越长B.风速越大,雨滴着地时速度越大C.雨滴下落时间与风速无关D.雨滴着地速度与风速无关解析:因为雨滴下落时间只和竖直方向的力有关,所以水平方向的风对下落时间没有影响.C正确;雨滴落地的速度是水平速度和竖直速度的矢量和,所以D错B正确.答案:BC4.一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),初速度为30 m/s,当它的位移为25 m时,经历时间为(取g=10 m/s2)( )A.1 sB.2 sC.5 sD.3 s解析:设初速方向为正方向,则v0=30 m/s,当位移为x=25 m时,由x=v0t- gt2,代入解得t1=1 s,t2=5 s.答案:AC5.如图所示,AB为斜面,BC为水平面.从A点以水平速度v向右抛出小球时,其落点与A 点的水平距离为x1;从A点以水平速度2v向右抛出小球时,其落点与A点的水平距离为x2.不计空气阻力,则x1 x2可能为( )A.1 2B.1 3C.1 4D.1 5解析:如果两球都落在斜面上,则121 4x x =;如果两球都落在水平面上,则121;2xx=如果一个球落在水平面上,另一个球落在斜面上,则121 . 4xx>答案:ABC6.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离( )A.tan θB.2tan θ11..2C D tan tan θθ解析:本题考查平抛运动的知识.将斜面上小球的速度分解,则tan θ=00,y v v v gt=又小球在竖直方向下落的距离为y= gt 2,在水平方向通过的距离为x=v 0t,则20112,2gt y x v t tan θ==则D 正确.答案:D7.在交通事故中,测定碰撞瞬间汽车速度对于事故责任的认定具有重要作用,《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式v =式中ΔL 是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两个物体A 、B 沿公路方向上的水平距离,h 1、h 2分别是散落物A 、B 在同一辆车上时距离落点的高度.只要用米尺测量出事故现场的ΔL 、h 1、h 2三个量,根据上述公式就能够估计出碰撞瞬间车辆的速度,则下列叙述正确的是( )A.A 、B 落地时间相同B.落地时间差与车辆速度无关C.落地时间与车辆速度成正比D.A 、B 落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于ΔL解析:A 、B 都做平抛运动,h 1= gt 12,h 2= gt 22,ΔL=v(t 1-t 2),则由此可知,A 、B 落地时间不相同,时间差与车辆速度无关,且和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于ΔL.答案:BD8.物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图所示,再把物块放到P点自由滑下则( )A.物块将仍落在Q点B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边D.物块有可能落不到地面上解析:物块从斜面滑下来,当传送带静止时,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,物块将做匀减速运动.物块离开传送带时做平抛运动.当传送带逆时针转动时物体相对传送带仍是向前运动的,受到滑动摩擦力方向与运动方向相反,物体做匀减速运动,离开传送带时,也做平抛运动,且与传送带不动时的抛出速度相同,故落在Q点,所以A选项正确.答案:A9.如图是小球做平抛运动的闪光照片,图中每个小方格的边长都是0.54 cm.已知闪光频率是30 Hz,那么重力加速度g是________ m/s2,小球的初速度是________ m/s.解析:在竖直方向上小球做自由落体运动,Δh=gT2,g=22220.5410130hT-∆⨯⨯=⎛⎫⎪⎝⎭m/s2=9.72 m/s2.小球的水平速度v 0=2330.5410130l T-⨯⨯=m/s=0.468 m/s. 答案:9.72 0.48610.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用山势特别建造的跳台.运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由山坡顶的A 点沿水平方向飞出,到山坡上的B 点着陆.如图所示,已知运动员水平飞出的速度为v 0=20 m/s,山坡倾角为θ=37°,山坡可以看成一个斜面.(g=10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)运动员在空中飞行的时间t;(2)AB 间的距离s.解析:(1)运动员由A 到B 做平抛运动水平方向的位移为x=v 0t①竖直方向的位移为y= gt 2② 由①②可得t=0237v tan g=3s③ (2)由题意可知sin37°=y s ④ 联立②④得s=237g sin t 2 将t=3s 代入上式得s=75 m.答案:(1)3 s (2)75 m11.如图所示,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A 与竖直墙壁成53°角,飞镖B 与竖直墙壁成37°角,两者相距为d,假设飞镖的运动是平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:设射出点离墙壁的水平距离为x,A 下降的高度为h 1,B 下降的高度为h 2,根据平抛运动规律可知:h 1=23753,,22xtan xtan h =而h 2-h 1=d, 取立解得x=24.7d 答案: x=247d 12.如图所示,一高度为h=0.2 m 的水平面在A 点处与一倾角θ=30°的斜面连接,一小球以v 0=5 m/s 的速度在平面上向右运动.求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g=10 m/s 2).某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则012h v t sin θ=+gsin θ·t 2,由此可求得落地的时间t.问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果.解析:不同意.小球应在A 点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑,正确做法为:落地点与A 点的水平距离x=v 0t=v 而斜面底宽l=hcot θ=0.35 m,x>l,小球离开A 点后不会落到斜面上,因此落地时间即为平抛运动时间,答案:见解析。
高考物理一轮总复习课后习题 第4章 抛体运动与圆周运动 第5讲 实验 探究平抛运动的特点

第5讲实验:探究平抛运动的特点1.用如图甲、乙所示的两种装置来分析平抛运动。
(1)图甲中用小锤击打弹性金属片C,球A沿水平方向飞出后做平抛运动,与此同时,与球A相同的球B被松开做自由落体运动;改变实验装置离地面的高度,多次实验,两球总是(选填“同时”“A先B后”或“B先A后”)落地,这说明做平抛运动的球A在竖直方向上做(选填“自由落体运动”或“竖直下抛运动”)。
(2)图乙中,M、N是两个完全相同的轨道,轨道末端都与水平方向相切,其中,轨道N的末端与光滑水平面相切,轨道M通过支架固定在轨道N的正上方。
将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,同时切断电源,使两球以相同的初速度v0同时通过轨道M、N的末端,发现两球(选填“同时”或“先后”)到达E处,发生碰撞。
改变轨道M在轨道N上方的高度,再进行实验,结果两球也总是发生碰撞,这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球(选填“相同”或“不同”),为(选填“匀速直线运动”或“匀加速直线运动”)。
2.(浙江6月选考)在“探究平抛运动的特点”实验中(1)用图甲装置进行探究,下列说法正确的是。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点B.需改变小锤击打的力度,多次重复实验C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点(2)用图乙装置进行实验,下列说法正确的是。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动C.小钢球从斜槽M上同一位置由静止滚下(3)用图丙装置进行实验,竖直挡板上附有复写纸和白纸,可以记下钢球撞击挡板时的点迹。
实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端,钢球从斜槽上P点由静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动x,重复实验,挡板上留下点迹1、2、3、4。
以点迹0为坐标原点,竖直向下建立坐标轴y,各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。
测得钢球直径为d,则钢球平抛初速度v0为。
A.(x+d2)√g2y1B.(x+d2)√gy2-y1C.(3x-d2)√g2y4D.(4x-d2)√g2y43.某实验小组利用图甲所示装置测定平抛运动的初速度。
浙江版2018届高三物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天实验6研究平抛运动课件

(4)要在斜槽上适当高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨迹 由木板左上角到达右下角,这样可以减小测量误差.
(5)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点. (6)计算小球的初速度时,应选距抛出点稍远一些的点为宜.以便于测量和 计算.
2.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 (1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点建立直角 坐标系后,轨迹上各点的坐标具有 y=ax2 的关系,且同一轨迹上 a 是一个特定 的值.
(2)验证方法 方法一:代入法 用刻度尺测量几个点的 x、y 坐标,分别代入 y=ax2 中求出常数 a,看计算 得到的 a 值在误差范围内是否为一常数. 方法二:图象法 建立 y-x2 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 y 值 的 x2 值,在 y-x2 坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,并求出该直线 的斜率即为 a 值.
(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置 上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法,在 小球运动路线上描下若干点.
(4)将白纸从木板上取下,从 O 点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲 线.
1.实验注意事项 (1)固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,保证小球的初速度水平. (2)固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平 面平行,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直. (3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放,为此,可在斜槽上某一位置 固定一个挡板.
离相等,由平抛运动的规律可知,A、B 间与 B、C 间所用时间相等,设为 t,则源自Δh=hBC-hAB=gt2
所以 t=
hBC-g hAB,所以初速度 v0=xt=x
2018届高三物理浙江学考一轮复习课件:第4章 实验6 研究平抛运动 精品

图4
(2)根据 M5 点数据计算小球做平抛运动的初速度 v0=________ m/s. 【导学号:81370180】
【答案】
位置
M1 M2 M3 M4 M5
(1)如图所示
x/m 0.040 0.080 0.120 0.160 0.200
(2)0.8
y/m 0.012 0.048 0.108 0.190 0.300
(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小
图1
球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一
点.用同样方法,在小球运动路线上描下若干点.
(4)将白纸从木板上取下,从 O 点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲
线.
1.实验注意事项 (1)固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,保证小球的初速度水平. (2)固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平 面平行,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直. (3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放,为此,可在斜槽上某一位置 固定一个挡板.
5.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验: 图5
(1)甲同学采用如图 5 甲所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把 A 球沿水平方向弹出,同时 B 球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变 小锤打击的力度,即改变 A 球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明
_______________________________________________________________. (2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道 M、N,分别用于发 射小铁球 P、Q,其中 N 的末端与可看做光滑的水平板相切;两轨道上端分别装 有电磁铁 C、D;调节电磁铁 C、D 的高度,使 AC=BD,从而保证小铁球 P、Q 在轨道出口处的水平初速度 v0 相等,现将小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上, 然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度 v0 同时分别从轨道 M、N 的下端 射出.实验可观察到的现象应是_______________________________________.
(安徽专用)高考物理一轮复习 研究平抛物体的运动教学实验(含解析)
5:研究平抛物体的运动一、实验目的1.通过实验描出平抛物体运动的轨迹。
2.学会测平抛运动初速度的方法。
二、实验原理平抛运动可以看做是两个分运动的合成:一是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体运动的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动。
利用铅笔确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置,然后描出运动轨迹,以抛出点为原点,初速度方向为x轴,竖直向下为y轴建立坐标系。
测出曲线上任一点的坐标x和y,利用公式x=v0t和y=\f(1,2)gt2就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度。
三、实验器材斜槽(附金属小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、刻度尺、三角板、重锤、铅笔、有孔卡片。
四、实验过程(一)实验步骤1.将斜槽放在桌面上,让其末端伸出桌面边缘外,调节末端,使槽末端切线水平,随之将其固定,如图所示。
2.在带有支架的木板上,用图钉钉好白纸,并让竖直放置的木板左上方靠近槽口,使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行,如上图所示。
3.把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上,描出点O。
4.让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚下,将中心有孔的卡片靠在纸面上,每次飞行的小球顺利地穿过卡片上的小孔时,用铅笔做上记号。
5.把白纸从木板上取下来,再将上面依次记下的一个个点连成光滑曲线,这样就描绘出了平抛小球的运动轨迹。
(二)数据处理1.以O点为原点,水平方向为x轴竖直向下方向为y轴建立坐标系。
2.在平抛小球运动轨迹上选取A、B、C、D、E五个点,测出它们的x、y坐标值,记到表格内。
记忆妙诀:小球同高滚动,斜槽末端水平,小球勿碰木板,起点标记要清,复印描点连线,坐标紧贴起点,分解两个运动,原理帮你解难。
3.把测到的坐标值依次代入公式v0=值。
五、误差分析1.安装斜槽时,其末端切线不水平。
2.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点,实际上应是末端端口上的小球球心位置为坐标原点。
3.空气阻力使小球不是真正平抛。
2018版高考物理一轮总复习课时跟踪检测16平抛运动 含
课时跟踪检测十六 平抛运动【基础过关】1.(2018届甘肃兰州一中期中)从高度为h 处以水平速度v 0抛出一个物体(不计空气阻力),要使该物体的落地速度与水平地面的夹角较大,则h 与v 0的取值应为下列四组中的哪一组( )A .h =30 m ,v 0=10 m/sB .h =30 m ,v 0=30 m/sC .h =50 m ,v 0=30 m/sD .h =50 m ,v 0=10 m/s解析:根据平抛运动竖直方向v 2y =2gh ,tan θ=v y v 0=2ghv 0,由此可知当h 最大,v 0最小时的夹角最大,D 正确.答案:D2.(多选)(2018届甘肃定西通渭马营中学期末)如图所示,三个小球从同一高度处的O 处分别以水平初速度v 1、v 2、v 3抛出,落在水平面上的位置分别是A 、B 、C ,O ′是O 在水平面上的射影点,且O ′A ∶O ′B ∶O ′C =1∶3∶5.若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A .v 1∶v 2∶v 3=1∶3∶5B .三个小球下落的时间相同C .三个小球落地的速度相同D .三个小球落地的位移相同解题思路:平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,在竖直方向上为自由落体运动,根据高度确定小球运动的时间,根据水平位移求出三个小球的初速度之比,将落地速度分解,求出落地的速度关系.解析:三个小球的高度相等,则根据h =12gt 2知,平抛运动的时间相等,水平位移之比为1∶3∶5,则根据x =v 0t 得,初速度之比为1∶3∶5,故A 、B 正确;小球落地时的竖直方向上的分速度相等,落地时的速度v =v 20+2gh ,初速度不等,则落地的速度不等,故C 错误;小球落地时的位移s =x 2+h 2,水平位移不等,竖直位移相等,则小球通过的位移不等,故D 错误.答案:AB3.(2018届山师大附中模拟)以v 0的速度水平抛出一物体,当其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法错误的是( )A .瞬时速度的大小是5v 0B .运动时间是2v 0gC .竖直分速度大小等于水平分速度大小D .运动的位移是22v 20g解题思路:平抛运动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,把合位移、合速度在这两个方向分解.解析:根据平抛运动规律有,竖直方向:h =12gt 2,水平方向:x =v 0t ,当其水平分位移与竖直分位移相等时,即x =h ,解得t =2v 0g ,所以B 正确;平抛运动竖直方向上的速度为v y =gt =g ·2v 0g =2v 0,与水平方向上的速度v 0不相等,选项C 错误;此时合速度的大小为5v 0,选项A 正确;由于此时的水平分位移与竖直分位移相等,所以x =h =v 0t =2v 20g ,所以此时运动的合位移的大小为22v 20g,所以D 正确.答案:C4.(2018届陕西镇安中学月考)如图所示,在足够长的斜面上的A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t 1;若将此球改用2v 0抛出,落到斜面上所用时间为t 2,则t 1与t 2之比为( )A .1∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶4解析:斜面倾角的正切值tan θ=y x =12gt2v 0t =gt2v 0,则运动的时间t =2v 0tan θg ,可知运动的时间与平抛运动的初速度有关,初速度变为原来的2倍,则运行时间变为原来的2倍,所以时间之比为1∶2,B 正确.答案:B5.(2018届山东高密一中月考)如图所示,可视为质点的小球,位于半径为 3 m 半圆柱体左端点A 的正上方某处,以一定的初速度水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B 点.过B 点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°,则初速度为(不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2)( )A.553 m/sB .4 3 m/sC .3 5 m/sD .152m/s 解析:飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点,知速度与水平方向的夹角为30°,设位移与水平方向的夹角为θ,则有:tan θ=tan30°2=36,因为tan θ=y 32R .则竖直位移为y =34R ,v 2y =2gy =32gR ,tan30°=v y v 0. 联立以上各式解得:v 0=332gR =332×10× 3 m/s =3 5 m/s ,故选C. 答案:C【提升过关】一、单项选择题1.(2018届安徽江南十校模拟)如图所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A .从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短B .篮球两次撞墙的速度可能相等C .篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D .抛出时的动能,第一次一定比第二次大解析:两次篮球垂直撞在竖直墙上,可以看做由不同高度抛出两个物体,平抛的运动时间由竖直高度决定,故A 正确;两次平抛的初速度不可能相等,应该是1的初速度小,故B 错误;篮球两次抛出时速度的竖直分量应该是1的大于2的,故C 错误;抛出时的速度大小不确定,动能无法比较,故D 错误.答案:A2.(2018届安徽六联考)有一半圆形轨道在竖直平面内,如图所示,O 为圆心,AB 为水平直径,有一质点从A 点以不同速度向右平抛,不计空气阻力,在小球从抛出到碰到轨道这个过程中,下列说法正确的是( )A .初速度越大的小球运动时间越长B .初速度不同的小球运动时间可能相同C .落在圆形轨道最低点的小球末速度一定最大D .小球落到半圆形轨道的瞬间,速度方向可能沿半径方向解析:平抛运动的时间由下落的高度决定,由题意可知,速度大的下落的高度不一定大,故A 错误;初速度不同的物体抛出后,只要落在最低点左右等高处,运动时间一定相等,故B 正确;落在圆形轨道最低点的小球末速度的竖直分量一定最大,但是合速度不一定最大,故C 错误;小球落到半圆形轨道的瞬间,速度方向的反向延长线过水平位移的中点,水平位移不可能为直径,故D 错误.答案:B3.(2018届河北衡水中学二调)如图所示,从A 点由静止释放一弹性小球,一段时间后与固定斜面上B 点发生碰撞,碰后小球速度大小不变,方向变为水平方向,又经过相同的时间落于地面上C 点,已知地面上D 点位于B 点正下方,B 、D 间的距离为h ,则下列说法正确的是( )A .A 、B 两点间的距离为h 2B .A 、B 两点间的距离为h4C .C 、D 两点间的距离为2h D .C 、D 两点间的距离为23h3解析:AB 段小球自由下落,BC 段小球做平抛运动,两段时间相同,所以A 、B 两点间距离与B 、D 两点间距离相等,均为h ,故A 、B 错误;BC 段平抛初速度v =2gh ,持续的时间t =2hg,所以C 、D 两点间距离x =v t =2h ,故C 正确,D 错误. 答案:C4.(2018届广东东莞实验中学高三期末)如图所示,横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出,最后落在斜面上.其中有三次的落点分别是a 、b 、c ,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A .落点b 、c 比较,小球落在b 点的飞行时间短B .小球落在a 点和b 点的飞行时间均与初速度v 0成正比C .三个落点比较,小球落在c 点,飞行过程中速度变化最快D .三个落点比较,小球落在c 点,飞行过程中速度变化最大解析:从题图中可以发现b 点的位置最低,即此时在竖直方向上下落的距离最大,由h =12gt 2可知,时间t =2hg ,所以此时运动的时间最长,所以A 错误;设第一个斜面的倾角为θ,则t =2h g=2x tan θg=2v 0t tan θg ,则t =2v 0tan θg,所以小球落在a 点和b 点的飞行时间均与初速度v 0成正比,故B 正确;速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小,由于物体做的都是平抛运动,运动的加速度都是重力加速度,所以三次运动速度变化的快慢是一样的,所以C 错误;小球做的是平抛运动,平抛运动在水平方向的速度是不变的,所以小球的速度的变化都发生在竖直方向上,竖直方向上的速度的变化为Δv =gΔt ,所以,运动的时间短的小球速度变化小,所以c 球的速度变化最小,所以D 错误.答案:B 二、多项选择题5.(2018届河南郑州一中模拟)如图所示,小球a 从倾角为θ=60°的固定粗糙斜面顶端以速度v 1沿斜面恰好匀速下滑,同时将另一小球b 在斜面底端正上方与a 球等高处以速度v 2水平抛出,两球恰在斜面中点P 相遇,则下列说法正确的是( )A .v 1∶v 2=2∶1B .v 1∶v 2=1∶1C .若小球b 以2v 2水平抛出,则两小球仍能相遇D .若小球b 以2v 2水平抛出,则b 球落在斜面上时,a 球在b 球的下方解析:小球在P 点相遇,知两球的水平位移相等,有:v 1t sin30°=v 2t ,解得v 1∶v 2=2∶1,A 正确,B 错误;若小球b 以2v 2水平抛出,如图所示,若没有斜面,将落在B 点,与P 点等高,可知将落在斜面上的A 点,由于a 球、b 球在水平方向上做匀速直线运动,可知a 球落在A 点的时间小于b 球落在A 点的时间,所以b 球落在斜面上时,a 球在b 球的下方,C 错误,D 正确.答案:AD6.在水平地面上一滑板运动员以一定速度向前滑行,在横杆前起跳,人与滑板分离后,分别从杆的上、下通过,运动员越过杆后仍落在滑板上,忽略人和滑板运动中受到的阻力.则下列说法中正确的是( )A .运动员起跳后做斜抛运动,滑板做匀速运动B .运动员与滑板分离后,在水平方向的分速度与滑板的速度总相同C .运动员起跳时脚对滑板的作用力应斜向后下方D .运动员起跳时脚对滑板的作用力应竖直向下解析:运动员起跳后,越过杆又落在滑板上,运动员起跳后做斜抛运动,在水平方向的分运动是匀速运动,则运动员在水平方向的分速度与滑板的速度相等,所以运动员双脚起跳时对滑板不能有水平方向的力,只能竖直向下蹬滑板,故C 错误,A 、B 、D 正确.答案:ABD7. a 、b 两个物体做平抛运动的轨迹如图所示,设它们抛出的初速度分别为v a 、v b ,从抛出至碰到台上的时间分别为t a 、t b ,则( )A .v a >v bB .v a <v bC .t a >t bD .t a <t b解析:由题图知,h b >h a ,因为h =12gt 2,所以t a <t b ,又因为x =v 0t ,且x a >x b ,所以v a >v b ,选项A 、D 正确.答案:AD8.(2018届河南洛阳尖子生一联)一个质量为m 的质点以速度v 0做匀速运动,某一时刻开始受到恒力F 的作用,质点的速度先减小后增大,其最小值为v 02.质点从开始受到恒力作用到速度减至最小的过程中( )A .经历的时间为3m v 02FB .经历的时间为m v 02FC .发生的位移为6m v 208FD .发生的位移为21m v 28F解析:质点减速运动的最小速度不为0,说明质点不是做直线运动,是做类斜抛运动.质点的速度先减小后增大,其最小值为v 02,分析可知初速度与恒力的夹角为150°.在沿恒力方向上有v 0cos30°-Fm t =0,x =v 0cos30°2t ;在垂直恒力方向上有y =v 02t ,质点的位移s =x 2+y 2,联立解得经历的时间t =3m v 02F ,发生的位移为21m v 28F.故选AD.答案:AD9.以某一初速度水平抛出一物体,若以抛出点为坐标原点O ,初速度方向为x 轴的正方向,物体所受重力方向为y 轴的正方向,它的运动轨迹恰好满足方程y =1k x 2,经过一段时间速度大小变为初速度的2倍,不计空气阻力,重力加速度为g ,以下说法正确的是( )A .物体水平抛出的初速度为 gk 2B .该过程的运动时间为 k 8gC .该过程平均速度大小为5gk 8 D .该过程的位移方向与水平方向的夹角为π4解析:根据题述可知物体的运动情况如图所示,由x =v 0t ,y =12gt 2,消去t 可得y =g2v 2x 2,可见1k =g2v 20,整理得v 0=gk2,故A 正确.由图可见,一段时间后物体的速度方向与水平方向的夹角为θ,则cos θ=v 02v 0,知θ=π4,故由推论可知位移的方向与水平方向夹角为α时,则有tan θ=2tan α,故D 错.由v y =v 0和v y =gt 得t =v 0g=k2g,故B 错.平均速度v =x 2+y2t=(v 0t )2+⎝⎛⎭⎫12gt 22t=5gk8,故C 正确.答案:AC 三、计算题10.亚运会男篮决赛过程中,王治郅为了避免韩国的抢断,弹地传球给队员刘炜.假设王治郅将篮球以v 0=5 m/s 的速度从离地面高h =0.8 m 处水平抛出,球与地面碰后水平方向的速率变为与地面碰前瞬间水平速率的45,球与地面碰后竖直方向的速率变为与地面碰前瞬间竖直方向速率的34,刘炜恰好在篮球的速度变为水平时接住篮球,篮球与地面碰撞作用的时间极短(可忽略不计),不计空气阻力,g =10 m/s 2,求:(1)球与地面相碰前瞬间速度大小;(2)王治郅抛球位置与刘炜接球位置之间的水平距离. 解析:(1)由h =12gt 21可得篮球从开始抛出到触地所用时间t 1=2hg=0.4 s 球触地时竖直方向速度v y =gt 1=4 m/s球与地相碰前瞬间速度大小v =v 20+v 2y =41 m/s.(2)从开始抛出篮球到球触地,水平方向的位移s 1=v 0t 1=2.0 m 球反弹后水平方向的速度v x ′=45v 0=4 m/s竖直方向速度v y ′=34v y =3 m/s由0=v y ′-gt 2,可得球从反弹到被刘炜接住所用的时间t 2=v y ′g =0.3 s球从反弹到被刘炜接住运动的水平距离s 2=v x ′t 2=1.2 m 抛球位置与接球位置之间的水平距离s =s 1+s 2=3.2 m. 答案:(1)41 m/s (2)3.2 m。
2018届高三物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天实验6研究平抛运动课后限时训练
实验6 研究平抛运动(建议用时:40分钟)1.(多选)在做“研究平抛运动”实验时,下列说法正确的是( )A.安装有斜槽的木板时,一定要注意检查斜槽末端切线是否水平、木板是否竖直B.斜槽必须光滑C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动水平和竖直分运动的规律ACD[做本实验必须使斜槽末端切线水平,使钉有坐标纸的木板竖直,以确保小球水平飞出和正确画出坐标轴.斜槽没必要必须光滑,只要能使小球滑出的初速度相同即可.小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下,可保证小球每次飞出的初速度相同.] 2.在“研究平抛物体的运动”的实验中(1)为减小空气阻力对小球的影响,选择小球时,应选择下列的( )A.实心小铁球B.空心铁球C.实心小木球D.以上三种球都可以(2)实验时,每次须将小球从轨道同一位置无初速释放,其目的是使小球( )A.抛出后只受重力B.抛出后机械能守恒C.抛出后轨迹重合D.抛出时的速度方向水平(3)为确保小球做平抛运动,需调整轨道末端水平,验证轨道水平的方法是___________________________________________________________________.(4)实验中采用的轨道并不光滑,________(选填“会”或“不会”)对实验的研究造成影响.【导学号:81370179】【解析】(1)为减小空气阻力对小球的影响,选择小球时,应选择体积小,密度大的小球;(2)多次实验操作,均是为了得到同一条平抛运动的轨迹,所以每次须将小球从轨道同一位置无初速释放;(3)将小球放置在轨道末端,如果小球能静止不动,则表明轨道末端水平;(4)每次下滑,因受摩擦力的情况都相同,能保证出口速度不会因摩擦力的存在而发生变化.【答案】(1)A (2)C(3)调节轨道,将小球轻放在轨道末端,小球不会发生滚动(4)不会3.在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.图4(1)实验简要步骤如下:A .如图4所示,安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O 点和过O 点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是____________________.B .让小球多次从________(选填“同一”或者“不同”)位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置.C .测出曲线上某点的坐标x 、y ,(当地重力加速度g 已知)用v 0=________算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v 0的值,然后求它们的平均值.D .取下白纸,以O 为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹(2)(多选)研究平抛运动,下面哪些说法是正确的( )A .使用密度大、体积小的小球B .必须测出平抛小球的质量C .将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行D .尽量减小小球与斜槽之间的摩擦【解析】 (1)A 项中根据平衡,若F N =G ,小球不会滚动,此时F N 竖直向上,说明末端水平.B 项中要记下小球运动途中经过一系列位置,不可能在一次平抛中完成.每次平抛只能确定一个位置,要确定多个位置,要求小球每次的轨迹重合,故小球平抛时的初速度必须相同,小球每次从同一位置滚下.C 项中,由x =v 0t 及y =12gt 2得:v 0=x g 2y. (2)研究平抛运动,一是尽量减小小球运动中空气阻力的影响,二是准确地描绘出小球的轨迹,故A 、C 正确.【答案】 (1)让小球置于槽口任一位置,小球均不发生滚动 同一 x g 2y(2)AC 4.在“探究平抛运动”的实验中,某实验小组已在白纸上记录小球的抛出点O 和其他一系列平抛运动的轨迹上点的位置,如图5所示.(重力加速度g 取10 m/s 2;6≈2.5)(1)请在下图中描绘出小球做平抛运动的轨迹;图5(2)根据M 5点数据计算小球做平抛运动的初速度v 0=________ m/s.【导学号:81370180】【答案】 (1)5.试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方法.提供的实验器材有:弹射器(含弹丸,如图6所示)、铁架台(带有夹具)、米尺.图6(1)画出实验示意图:(2)在安装弹射器时应注意:______________________________________.(3)实验中需要测量的物理量(在画出的示意图中用字母标出):_____________________________________________________________.(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是_______________________________________________________.(5)计算公式为_______________________________________________.【解析】 (1)如图所示.(2)安装时要注意弹射器应固定,且弹射器发射方向应保持水平.(3)实验中需测量弹丸射出的水平距离x 和弹射器与水平地面的高度差h .(4)在弹射器高度不变的情况下多次实验,取x 1、x 2、…、x n 的平均值x -作为实验数据.(5)v 弹丸=x -2h g=x -g 2h.【答案】见解析6.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:图7(1)甲同学采用如图7甲所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明______________________________________________________________.(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看做光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是__________________________________.仅仅改变弧形轨道M的高度(保持AC不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明__________________________________________________.(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为1.25 cm,则由图可求得拍摄时每________ s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为________ m/s.(g取10 m/s2)【导学号:81370181】【解析】(1)在打击金属片时,A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动,结果两球同时落地,则说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.(2)让两小球从相同的弧形轨道上的相同高度滚下,从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的初速度.小球P做平抛运动,小球Q做匀速直线运动,两球P、Q将相碰,说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动.(3)在竖直方向:由Δh =gt 2可得t =L g =0.012 510s≈0.035 s 水平方向:由x =v 0t 得v 0=2L t =2×0.012 50.035 m/s≈0.7 m/s. 【答案】 (1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 (2)两球P 、Q 将相碰 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 (3)0.035 0.77.(2016·丽水高二第一学期质检)某同学利用图8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.图中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m ,P 1、P 2和P 3是轨迹图线上的3个点,P 1和P 2、P 2和P 3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取10 m/s 2)图8(1)设P 1、P 2和P 3的横坐标分别为x 1、x 2和x 3,纵坐标分别为y 1、y 2和y 3.从图乙中可读出|y 1-y 2|=________ m ,|y 2-y 3|=________ m ,|x 1-x 2|=________ m(均保留两位小数).(2)若已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P 1运动到P 2所用的时间为________ s ,小球抛出后的水平速度为________ m/s.(均保留两位有效数字)【解析】 (1)根据题图乙可得:|y 1-y 2|=6×0.10 m=0.60 m ,|y 2-y 3|=10×0.10 m =1.00 m ,|x 1-x 2|=6×0.10 m=0.60 m.(2)小球经过P 1、P 2和P 3之间的时间相等,在竖直方向有:h 1=0.60 m ,h 2=1.00 m 连续相等时间内的位移差为常数:Δh =gt 2,水平方向匀速运动:x =v 0t其中Δh =(1.00-0.60) m =0.40 m ,x =0.60 m ,代入数据解得:t =0.20 s ,v 0=3.0 m/s.【答案】 (1)0.60 1.00 0.60 (2)0.20 3.0。
高考物理一轮复习 专题4.4 平抛运动千题精练-人教版高三全册物理试题
专题4.4 平抛运动一.选择题1.(2018·诸暨市调研)a 、b 两个物体做平抛运动的轨迹如图5所示,设它们抛出时的初速度分别为v a 、v b ,从抛出至碰到台上的时间分别为t a 、t b ,如此( )图5A .v a =v bB .v a <v bC .t a >t bD .t a <t b 【参考答案】D【名师解析】由题图知,h b >h a ,因为h =12gt 2,所以t a <t b ,又因为x =v 0t ,且x a >x b ,所以v a >v b ,选项D 正确.2. (2018年全国第一次大联考【新课标Ⅰ卷】15题)如下列图,在距地面高为h=0.4 m 处,有一小球A 以初速度v 0水平抛出如图甲所示,与此同时,在A 的右方等高处有一物块B 以大小一样的初速度v 0沿倾角为45°的光滑斜面滑下如图乙所示,假设A 、B 同时到达地面,A 、B 均可看作质点,空气阻力不计,重力加速度g 取10 m/s 2,如此v 0的大小是〔〕A .1 m/sB .2 m/sC .2 m/sD .22m/s【参考答案】A【名师解析】A 球做平抛运动,如此h gt 2112=①,B 物块沿斜面做匀变速直线运动,如此 h v t g t °20212sin 452=+②,根据t t 12=,由①②得,ghv 01m/s 2==。
3..(2018·河南局部重点中学联考)某同学玩飞镖游戏,先后将两只飞镖a 、b 由同一位置水平投出,飞镖投出时的初速度v a >v b ,不计空气阻力,如此两支飞镖插在竖直靶上的状态(俯视图)可能是( )【参考答案】A4. 在一场足球比赛中,小明将界外球掷给小华,他将足球水平掷出时的照片如图13所示,掷出后的足球可视为做平抛运动。
掷出点的实际高度为1.8 m ,小华的高度为1.6 m ,根据照片进展估算,如下说法正确的答案是(不计空气阻力,重力加速度g =10 m/s 2)( )图13A.为使球恰好落在小华头顶,如此小明掷足球的初速度应约为30 m/sB.假设小明减小掷出点的实际高度,如此球落点一定在小华前面C.假设小明增大掷出足球的初速度,如此球落点一定在小华后面D.为使球恰好落在小华脚下,如此小明掷足球的初速度应约为10 m/s【参考答案】AD5.某人投掷飞镖,他站在投镖线上从同一点C水平抛出多个飞镖,结果以初速度v A投出的飞镖打在A点,以初速度v B投出的飞镖打在B点,始终没有打在竖直标靶中心O点,如图14所示。
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实验研究平抛物体的运动
1.在做“研究平抛物体的运动”实验之前,必须调整实验装置,下列操作必要且正确的是()
A.将斜槽的末端切线调成水平
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.在坐标纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
D.测出平抛小球的质量
解析:做“研究平抛物体的运动”实验之前,必须先调整实验装置,使斜槽末端的切线调成水平,木板校准到竖直方向,A、B正确;小球的平抛起点不在槽口的位置,在其上方,C错误;该实验不用测出小球质量,D错误.
答案:AB
2.下列因素会使“研究平抛物体的运动”实验的误差增大的是() A.小球与斜槽之间有摩擦
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的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远
解析:小球与斜槽之间有摩擦,影响小球平抛的初速度大小,但不会影响研究平抛物体的运动轨迹,斜槽末端不水平,小球将不做平抛运动,斜槽末端端口作为坐标原点,影响小球下落高度的测量值,计算平抛初速度时选取计算的点离O较远时,测量误差较小,因此选B、C.
答案:BC
3.下面是做“研究平抛物体的运动”实验的步骤() 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,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对
准孔中央在白纸上记下一点;
B.以斜槽末端作为平抛运动的起点O,在白纸上标出O的位置;
C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平直线Ox;
D.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,由于测定各个点时存在误差,所画的曲线可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5~6个点(不必是步骤A测出的点),用尺测出每个点的坐标值x、y,
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.靠目测在纸上画出O点向下的竖直线Oy;
H.将白纸用图钉钉在竖直的木板上,在木板的左上角固定斜槽.
(1)以上实验步骤有错误或不足,需要修改的是_______________________________;
(2)以上实验步骤修改后,正确的排列顺序应是______________________________.解析:(1)步骤B中应将小球处于斜槽末端时球心位置作为平抛运动的起点及坐标原点;步骤E中从相同位置释放小球;步骤G中利用重锤线画出竖直线Oy.
(2)HBGAECDF
答案:见解析
4.(2018·大连联考)利用实验室的斜面小槽等器材装配图实-4甲所示的装置.钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹是一定的,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所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.
图实-4
(1)某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图实-4乙所示.他的错误之处是_________________________________.(2)该同学根据自己所建立的坐标系,在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(x,y),运
用公式v0=x g
2y求小球的初速度v0,这样测得的平抛初速度值与真实值相比
________.(填“偏大”“偏小”或“相等”)
解析:(1)小球平抛运动的起点在斜槽末端正上方小球球心所在处,该同学的错误在于他将斜槽末端点作为坐标原点.
(2)这样建坐标系后,坐标y值测量偏小,由v0=x g
2y求出的小球的初速度v0将比
真实值偏大.
答案:(1)将斜槽末端点作为坐标原点(2)偏大
5.子弹从枪口射出,在子弹飞行的途中,有两块相互平行的竖直挡
板A、B(如图实-5所示),A板距枪口的水平距离为s1,两板相距s2,图实-5
子弹穿过两板先后留下弹孔C 和D ,C 、D 两点之间的高度差为h ,不计挡板厚度及阻力.求子弹的初速度v 0.
解析:设子弹从射出至运动到A 板经历时间为t 1,从A 板运动到B 板经历时间为t 2,由于子弹在水平方向做匀速直线运动,故可得
s 1=v 0t 1
①
s 2=v 0t 2
②
竖直方向,子弹做自由落体运动,故可得
h OC =12gt 12,h OD =12
g (t 1+t 2)2 h =h OD -h OC =12g (t 1+t 2)2-12
gt 12 ③ 联立①②③可解得v 0= gs 2(2s 1+s 2)2h
. 答案: gs 2(2s 1+s 2)2h 6.(2018·浙江五校联考)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,
为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图实-6
所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表
面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小
球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上
留下痕迹A ;将木板向远离槽口方向平移距离x ,再使小球从 图实-6 斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B ;又将木板再向远离槽口方向平移距离x ,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C .若测得木板每次移动距离均为x =10.00 cm.A 、B 间距离y 1=4.78 cm ,B 、C 间距离y 2=14.58 cm.(g 取9.80 m/s 2)
(1)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v 0=________(用题中所给字母表示).
(2)小球初速度的测量值为________ m/s.
解析:(1)由题意知小球在经过A 、B 、C 位置时所经历的时间间隔T 相等,则在竖直方向上由Δs =aT 2,有y 2-y 1=gT 2,再由x =v 0T ,可解得v 0=x
g y 2-y 1
. (2)将已知数据代入即可得.
答案:(1)x g y 2-y 1 (2)1.0
7.(2018·哈三中月考)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装
置,如图实-7所示.在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从
斜面上 图实-7
由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
A .实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a 、b 、c 三点,且ab =bc ,如图实-
8所示.量出ab 长度L =20.00 cm.
B .让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a 点,
记下此时木板离桌面的高度h 1=70.00 cm.
C .让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b 点,
记下此时木板离桌面的高度h 2=80.00 cm.
D .让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c 点,
记下此时木板离桌面的高度h 3=100.00 cm.
图实-8
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v 0=________ m/s ,钢球击中b 点时其速度大小为v b =________ m/s.(已知g =10 m/s 2,空气阻力不计,结果保留三位有效数字)
解析:由ab =bc 可知,在小球分别击中a 、b 、c 时的时间间隔T 相等,再由h bc -h ab
=gT 2可得:(h 3-h 2)-(h 2-h 1)=gT 2,T =0.1 s ,由v 0=L T 可得:v 0=2.00 m/s.由v by =h ac 2T
得:v by =h 3-h 12T
=1.50 m/s. 则v b =v 02+v by 2=2.50 m/s.
答案:2.00 2.50。