《实验:研究平抛运动》习题
研究平抛物体的运动练习题

研究平抛物体的运动1.关于做“研究平抛运动”的实验,实验器材除了木板、小球、斜槽、图钉、铅笔之外,还需要的是( ) A .秒表 B .白纸 C .天平 D .重锤线 2.下列说法中正确的是( ) A .斜槽轨道必须光滑 B .斜槽轨道末端可以不水平C .应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D .要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些3.关于“研究平抛运动”的实验,引起实验结果偏差较大的原因不可能的是_______。
A .安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平B .确定Oy 轴时,没有用重垂线 C .斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦D .空气阻力对小球运动有较大影响4.一同学做“研究平抛物体的运动”的实验,只在纸上记下重锤线y 方向,忘记在纸上记下斜槽末端位置,并只在坐标纸上描出如图所示曲线。
现在我们在曲线上取A、B两点,用刻度尺分别量出它们到y 轴的距离AA ’=x 1,BB ’=x 2,以及AB 的竖直距离h ,从而求出小球抛出时的初速度v 0为( )A.2221()2x x g h-B.221()2x x g h-C.2122x x g h+D.2122x x g h- 5、如图(a )为“研究平抛运动”的实验装置(斜槽末端B 处已经调至水平),利用这套装置可以测量小物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数.先将小物块Q 在A 点由静止释放,测量出Q 落地点距B 点的水平距离x 1;在斜槽末端B 处对接了平板P ,如图(b ),P 板的上表面与斜槽末端相切,再次将物块Q 在A 点由静止释放,测量出Q 落地点距P 板右端的水平距离x 2;测量出斜槽末端高度h 和平板P 的长度L ,重力加速度为g ,则物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数μ为( )A .B .CD .6. 套圈儿”是许多人喜爱的一种游戏。
如图所示,小孩和大人直立在界外同一位置,在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环,并恰好套中前方同一物体,假设圆环的运动可视为平抛运动,则:( )A .小孩抛出的圆环速度大小较小B .两人抛出的圆环速度大小相等C .大人抛出的圆环运动时间较短D .小孩抛出的圆环运动时间较短7.在探究平抛运动的规律时,可以选用如图所示的各种装置图,则以下操作合理的是A .选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,可多次改变小球距地面的高度,但必须控制每次打击的力度不变B .选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A 一定要低于水面C .选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,要以槽口的端点为原点建立坐标8、“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应()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.小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放D. 在白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9.某实验小组的同学利用如图所示的实验装置“研究平抛物体运动”,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—实验五:探究平抛运动的特点(附答案解析)

2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—实验五:探究平抛运动的特点(附答案解析)1.(2024·广东省模拟)采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
(1)实验时需要下列哪个器材________。
A .弹簧测力计B .重垂线C .打点计时器(2)做实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
下列一些操作要求,正确的是________。
A .每次必须由同一位置静止释放小球B .挡板每次必须严格地等距离下降记录小球位置C .小球运动时不应与木板上的白纸相接触D .记录的点应适当多一些(3)若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动,记录下如图所示的频闪照片。
在测得x 1,x 2,x 3,x 4后,需要验证的关系是________。
已知频闪周期为T ,用下列计算式求得的水平速度,误差较小的是________。
A.x 1T B.x 22T C.x 33T D.x 44T2.(2023·浙江6月选考·16Ⅰ(1))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。
重力加速度为g。
测得钢球直径为d,则钢球平抛初速度v0为________。
2019-3-12 高中 物理 实验:研究平抛运动 实验题

2019-3-12 高中物理实验:研究平抛运动实验题(考试总分:100 分考试时间: 120 分钟)一、实验题(本题共计 10 小题,每题 10 分,共计100分)1、如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A 、B两球总是同时落地,(1)该实验现象说明了A球在离开轨道后__________A.水平方向的分运动是匀速直线运动.B.水平方向的分运动是匀加速直线运动.C.竖直方向的分运动是自由落体运动.D.竖直方向的分运动是匀速直线运动.(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中,得到的轨迹如图所示,其中O点为平抛运动的起点,根据平抛运动的规律及图中给出的数据,可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s ,()2、在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置进行研究。
(1)图1的实验现象是_________。
该现象说明平抛运动_____________。
(2〉图2是为了获得稳定的细水柱来际平抛运动轨迹,其中能获得稳定的细水柱过程应该是水面从开始位置一直降到竖直细管_____(填“A”或“B”)处;(3)图3是实验室内研究平抛运动的装置。
为了保证钢球每次抛出后在空中做平抛运动的轨迹是一定的,每次释放小球时都使钢球在斜槽上_____位置由______滚下;(4)图4是采用频闪摄影的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片。
背景标尺每小格边长均表示5cm,则由图可求得拍摄时每_______s曝光一次,平抛运动的初速度为______m/s,已知重力加速度为10m/s2。
3、“探究平抛运动的规律”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,在方格纸上建立如图所示的坐标系,小方格的边长L=6.4cm,若小球在平抛运动实验中记录了几个位置如图中的a、b、c、d、e所示.(g=1 0m/s2)(1)图示的几个位置中,明显有问题的是________;(2)小球平抛的初速度为________m/s;(3)小球经过位置b的速度为________m/s.4、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。
人教版高中物理必修2 第五章第3节实验研究平抛运动同步练习题(含解析)

人教版高中物理必修二第五章第3节:实验:研究平抛运动同步练习一、单选题(本大题共10小题)1.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。
小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落。
关于该实验,下列说法中正确的是()A. A球先落地B. B球先落地C. 两球应同时落地D. 该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动2.在做平抛物体运动的实验中,引起实验误差的原因是()①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时,没有用重垂线③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响.A. B. C. D.3.用如图所示的实验装置研究平抛运动:在水平桌面上放置一个斜面,在桌子右边有一木板,上面放一张白纸,白纸上有复写纸,以记录钢球在白纸上的落点。
关于该实验操作和结论,下列说法正确的是()A. 每次实验,小球可以从斜面上的不同位置由静止开始下落B. 实验时木板应保持水平,但可以左右上下移动C. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1:4,则小球的水平位移之比为1:2D. 若实验操作正确,当两次实验中小球平抛下落高度之比为 1:2,则小球的水平位移之比为1:44.某物理小组利用如图所示的装置研究平抛运动。
他们用小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,并观察到两小球同时落地。
关于该实验,下列说法中正确的是()A. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动B. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在水平方向做匀速直线运动C. 若只改变装置的高度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动D. 若只改变小锤的打击力度,多次实验,则能说明A球在竖直方向做自由落体运动5.如图所示,是两个研究平抛运动的演示实验装置,对于这两个演示实验的认识,下列说法正确的是()A. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在水平方向上做匀速运动B. 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在竖直方向上做自由落体运动C. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做匀加速运动D. 乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做自由落体运动6.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,A、B、C为小球在不同时刻所处的位置。
5.3 实验:研究平抛运动参考答案+详细解答

3.实验:研究平抛运动一、实验原理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.3.测出轨迹上某点的坐标x、y,据x=v0t、y=12gt2得初速度v0=x·g2y.二、实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.三、实验步骤方法一:描迹法1.安装调整(1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,使其末端伸出桌面,轨道末端切线水平.(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近.如图所示:2.建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,利用重垂线画出过坐标原点的竖直线作为y轴,画出水平向右的x轴.3.确定小球位置(1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值.(2)让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.(3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.方法二:喷水法如图所示,倒置的饮料瓶内装有水,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.方法三:频闪照相法数码照相机每秒拍下小球做平抛运动时的十几帧或几十帧照片.将照片上不同时刻的小球的位置连成平滑曲线便得到了小球的运动轨迹.四、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3…向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x,y).(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线.(2)图象法:建立yx2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线.2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x ,y ),并记录在下面的表格中,已知g 值,利用公式y =12gt 2和x =v 0t ,求出小球做平抛运动的初速度v 0,最后算出v 0的平均值.A B C D E F x /mm y /mmv 0=x g 2y /(m·s -1)v 0的平均值五、误差分析1.安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜槽后不做平抛运动.2.建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确.3.小球每次自由滚下时起始位置不完全相同,导致轨迹出现误差.4.确定小球运动的位置时不准确,会导致误差.5.量取轨迹上各点坐标时不准确,会导致误差.六、注意事项1.斜槽安装:实验中必须调整斜槽末端的切线水平,将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,若没有明显的运动倾向,斜槽末端的切线就水平了.2.方木板固定:方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.3.小球释放(1)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下.(2)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.4.坐标原点: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.5.初速度的计算:在轨迹上选取离坐标原点O 点较远的一些点来计算初速度.【例1】(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的有________.A .游标卡尺B .秒表C .坐标纸D .天平E .弹簧测力计F .重垂线(2)(多选)实验中,下列说法正确的是________.A .应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B .斜槽轨道必须光滑C .要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些D .斜槽轨道末端可以不水平(3)(多选)引起实验结果偏差较大的原因可能是________.A .安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平B .确定Oy 轴时,没有用重垂线C .斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦D .空气阻力对小球运动有较大影响[解析](1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置,描绘小球的运动轨迹,需要利用重垂线确定坐标轴的y 轴.故C 、F 是需要的.(2)使小球从斜槽上同一位置滚下,才能保证每次的轨迹相同,A 正确.斜槽没必要必须光滑,只要能使小球飞出的初速度相同即可,B 错误.实验中记录的点越多,轨迹越精确,C 正确.斜槽末端必须水平,才能保证小球离开斜槽后做平抛运动,D 错误.(3)小球从斜槽末端飞出时,斜槽切线不水平,y 轴方向不沿竖直方向,空气阻力对小球运动有较大影响,都会影响小球的运动轨迹或计数点的坐标值,从而引起较大的实验误差,而斜槽不绝对光滑只会影响小球平抛的初速度大小,不会影响实验结果偏差大小,故A 、B 、D 正确.[答案](1)C 、F (2)AC (3)ABD【例2】在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是___________________________________________________________________________________________________________.(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x 轴和y 轴,竖直线是用________来确定的.(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,只有一处失误,即是________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)该同学在轨迹上任取一点M ,测得坐标为(x ,y ),则初速度的测量值为________,测量值比真实值要________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).[解析](1)斜槽水平时小球处处平衡,放在槽口能静止不动.(2)用重锤线来确定竖直线最准确.(3)描绘小球的运动轨迹时应是描绘球心的位置,因此坐标原点应在平抛起点的球心位置,即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点.(4)根据x =v 0t ,y =12gt 2,两式联立得:v 0=x g 2y ,因为坐标原点靠下,造成y 值偏小,从而v 0偏大.[答案](1)将小球放置在槽口处轨道上,小球能保持静止(2)重垂线(3)坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点(4)v 0=x g 2y偏大 1.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.完成上述步骤,正确的实验顺序是__________________.[解析]安装器材时,应使斜槽末端水平,以保证小球做平抛运动.实验中,每次小球应从同一位置下落,以保证每次的运动轨迹都相同.[答案]同一斜槽末端水平BAC 2.两个同学根据不同的实验条件,进行了“研究平抛运动”的实验:甲乙(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,使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,改变小锤击打的力度,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 的末端可看作与光滑的水平板相切,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v 0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,使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出.实验可观察到的现象应是________________.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______________ ________________________________________________________________.[解析](1)通过对照实验,说明两球具有等时性,由此说明做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动.(2)两球在水平轨道上相遇,水平方向运动情况相同,说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动.[答案](1)做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P球击中Q球做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动3.如图甲是研究平抛运动的实验装置图,图乙是实验后在白纸上作的图.甲乙(1)在甲图上标出O点及Ox、Oy轴,并说明这两条坐标轴是如何作出的.答:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)固定斜槽轨道时应注意使_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹,实验中应注意________.(4)计算小球平抛初速度的公式v0=________,根据图乙给出的数据,可计算出v0=________m/s.[解析](1)从O点开始作平行重垂线向下的直线为Oy轴,再垂直于Oy作Ox轴.如图所示.(2)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向,应调整斜槽使底端切线沿水平方向.(3)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致,要求它的初速度相同,故每次都让小球从斜槽的同一高度处无初速度滚下.(4)由于x=v0t,y=12gt2,故初速度v0=x g2y,根据图乙给出的数据,可计算出v0=1.6m/s.[答案](1)图见解析利用重垂线作Oy轴,再垂直于Oy作Ox轴(2)底端切线沿水平方向(3)每次都从同一高度处无初速度滚下(4)x g2y 1.64.某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,将小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,已知每个小方格边长为9.8cm,当地的重力加速度为g=9.8m/s2.(1)若以拍摄的第一点为坐标原点,水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向,则没有被拍摄到的小球(在图中没有方格的区域内)位置坐标为__________[用图中格数表示坐标,比如图中标记为2的小球坐标为:(2,1)].(2)小球平抛的初速度大小为________m/s.[解析](1)根据平抛运动的特点,在水平方向上位移相等,所以相邻计数点间的水平距离相等,故水平方向的坐标为x=3×2×9.8cm=58.8cm;在竖直方向上做自由落体运动,故在相等时间内走过的位移差为一定值,所以竖直方向的坐标为y=(1+2+3)×9.8cm=58.8cm;故没有被拍摄到的小球位置坐标为(58.8,58.8).(2)根据逐差法可得Δh =gt 2得t =9.8×10-29.8s =0.1s ,在水平方向上做匀速直线运动,故v 0=x t =2×9.8×10-20.1m/s =1.96m/s.[答案](58.8,58.8) 1.965.试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案,提供的实验器材为弹射器(含弹丸,如图所示)、铁架台(带有夹具)、米尺.(1)画出实验示意图;(2)在安装弹射器时应注意________;(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为________;(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]根据研究平抛运动的实验原理及平抛运动的规律,可以使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度求出时间,再测出水平位移求出其平抛的初速度.y =12gt 2,t =2y g ,而x =v 0t ,所以v 0=x t =x g 2y .[答案](1)如图(2)保持弹射器水平(3)弹丸从弹出到落地水平位移为x ,下落高度y (4)多次实验,求平均值(5)v 0=xg 2y 6.如图所示为喷出细水流的数码相片,照片中刻度尺的最小刻度为毫米,细水流是水平喷出的,试根据该照片研究:(1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,找出研究其竖直分运动的方法,并证明竖直分运动是自由落体运动;(2)若g =10m/s 2,试求水流喷出的速度.[解析](1)根据水平方向是匀速运动,可以按水平方向距离都等于2cm 选取几个点,发现这几个点恰好落在坐标纸的交点上,如(2,1)、(4,4)、(6,9)等,可见在相等的时间间隔内,竖直方向的位移之比恰好等于1∶3∶5,从而证明了平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动.(2)观察发现,水流在水平方向的位移是0.04m 时,竖直方向的位移也是0.04m ,根据h =12gt 2,得t =2h g =2×0.0410s =0.0894s ,则水流喷出的速度v 0=x t =0.040.0894m/s =0.447m/s .[答案](1)见解析(2)0.447m/s。
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.
人教版物理必修课后作业:- 实验:研究平抛运动
限时:45分钟一、单项选择题1.在做“研究平抛运动”的实验中,下列说法中错误的是(B) A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装斜槽和木板时,只要注意小球不和木板发生摩擦即可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,分析平抛运动的规律解析:安装斜槽和木板时,木板要竖直,以保证描点准确,A正确,B错误;为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次实验都要把小球从同一位置由静止释放,C正确;实验目的就是D项所述,故D正确.2.如图所示,在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面,使小钢球从斜面上某一位置滚下,钢球沿桌面飞出后做平抛运动.用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度(B)A.钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度B.水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离C.钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离D.钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离解析:钢球沿桌面飞出后做平抛运动,根据平抛运动规律得y=12gt2,x=v0t,联立解得v0=x g2y,故要求出钢球离开水平桌面时的速度,需测量水平桌面的高度y、钢球落地点与桌边的水平距离x,B项正确.3.利用如图所示的装置研究平抛运动的特点,让小球多次沿同一轨迹运动,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,下面说法不正确的是(B)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.每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球D.小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触解析:要使小球做平抛运动,斜槽轨道末端必须水平,A正确.要使小球每次抛出的初速度相等,释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放,B错误,C正确.小球离开轨道后,仅受重力作用,不能有摩擦,D 正确.4.在“探究平抛运动的特点”的实验中,为了求小球做平抛运动的初速度,需直接测的数据有(重力加速度g已知)(C)①小球开始滚下的高度②小球在空中飞行的时间③运动轨迹上某点P的水平坐标④运动轨迹上某点P的竖直坐标A.①②B.②③C.③④D.①④解析:由平抛运动规律,竖直方向y=12gt2,水平方向x=v0t,因此v0=x g2y,可见只要测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y,就可求出初速度v0,故C项正确.5.在做“研究平抛物体的运动”实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是(C)解析:A图中坐标纸偏右,斜槽末端没有在坐标纸内,A错;B图中坐标纸放得不竖直,B错;C图中坐标纸竖直,斜槽末端又在坐标纸内,C正确;D图中坐标纸偏下,斜槽末端没有在坐标纸内.二、多项选择题6.在研究平抛运动的实验中,槽口离地面的高度为h,测得小球离开槽口时的速度为v0,小球做平抛运动的水平位移为d,落地时间为t.当小球从高h=0.45 m处下落时得到的数据如表(a)所示,当小球从高h=0.8 m 处下落时得到的数据如表(b)所示.表(a)v0/(m/s)023 4d/m00.60.9 1.2t/s0.30.30.30.3表(b)v0/(m/s)02 4d/m00.8 1.6t/s0.40.40.4下列说法正确的是(ABC)A.从表(a)或表(b)中第一、三两行数据可得出的初步结论是:在同一高度处以不同速度抛出的物体下落时间相同B.从表(a)或表(b)中第一、二两行数据可得出的初步结论是:在同一高度处以不同速度抛出的物体,其水平位移与抛出的初速度成正比C.比较表(a)、表(b)的数据可以得出,槽口高度h不同,落地时间也不同D.比较表(a)、表(b)的数据不能得出平抛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解析:从题表中的数据可以得出平抛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.分析各选项可知,选项A、B、C 正确.7.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的有(BC)A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动解析:本题考查平抛运动、运动的合成与分解等知识,意在考查考生的理解能力.根据合运动与分运动的等时性和独立性特点可知,两球应同时落地,为减小实验误差,应改变装置的高度,多次做实验,选项B、C 正确;平抛运动的实验与小球的质量无关,选项A错误;此实验只能说明A球在竖直方向做自由落体运动,选项D错误.8.数码照相机大多具有摄像功能,每秒钟大约能拍摄15帧照片.一同学用它拍摄小球从水平面上飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理方法中正确的是(BD)A.只要测出相邻两帧照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻两帧照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C.只要测出相邻两帧照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D.只要测出相邻两帧照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点解析:连续的照片之间的时间间隔可由题中数据算出,因此只需测量两个方向上对应的距离,即可研究两个分运动的特点.选项B 、D 正确.三、非选择题9.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动.A 、B 小球处于同一高度,M 为A 球中心初始时在水平地面上的投影.用小锤击打弹性金属片,使A 球沿水平方向飞出,同时松开B 球,B 球自由下落. A 球落到地面上的N 点处,B 球落到地面上的P 点处.测得B 球距地面的高度是1.225 m ,M 、N 两点间的距离为1.500 m ,则B 球落到P 点的时间为0.5 s ,A 球落地时的速度为5.7 m/s.(忽略空气阻力,g 取9.8 m/s 2)解析:B 球做自由落体运动,根据自由落体运动规律可得h =12gt 2,解得t =2h g =0.5 s .A 球做平抛运动,运动的时间与B 球相同,为t =0.5 s ,A 球水平方向的分速度为v 0=x t =1.5000.5m/s =3.0 m/s ,A 球落地时竖直方向的分速度为v y =gt =9.8×0.5 m/s =4.9 m/s ,所以A 球落地时的速度为v=v 20+v 2y ≈5.7 m/s.10.某实验小组同学在“研究平抛物体的运动”实验中,只画出了如图所示的曲线,于是他在曲线上取水平距离Δx 相等的三点A 、B 、C ,量得Δx =0.2 m .又量出它们之间的竖直距离分别为h 1=0.1 m ,h 2=0.2 m ,(g =10 m/s 2)利用这些数据,可求得:(1)物体抛出时的初速度为2 m/s;(2)物体经过B时竖直分速度为1.5 m/s;(3)抛出点距B点的水平距离为0.3 m,竖直距离为0.112_5 m.解析:(1)由Δh=gT2,得T=0.1 s,v0=ΔxT=2 m/s.(2)v By=h1+h22T=1.5 m/s.(3)抛出点距B点的时间t=v Byg=0.15 s则抛出点距B点的水平距离x B=v0t=0.3 m竖直距离h B=12gt2=0.112 5 m.11.用如图1所示装置研究平抛运动.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.图1(1)下列实验条件必须满足的有BD.A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(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.a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的球心(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轴时需要(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行.图2b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2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y1y2大于(选填“大于”“等于”或者“小于”)13.可求得钢球平抛的初速度大小为xgy2-y1(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示).(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是AB.A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹解析:(1)实验中没必要要求斜槽轨道光滑,因为本实验是研究平抛运动,只需要每次实验都能保证小球做相同的平抛运动,即每次实验都要保证小球初速度水平且相同,因此选项A错误,选项B、D正确.挡板高度可以不等间距变化,故选项C错误.(2)a.因为钢球侧面在白纸上挤压出的痕迹点与球心等高,故将钢球静置于Q点,钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点);在确定y轴时需要y轴与重垂线平行.b.由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,竖直方向上相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…,故两相邻相等时间内的位移之比越来越大,因此y1y2大于13;由y2-y1=gT2,x=v0T,联立两式解得v0=xgy2-y1.(3)将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,由于铅笔笔尖与笔尾受力不同,铅笔将不能保持始终垂直于竖直的白纸板运动,而发生倾斜,所以不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹,故C错误.故选AB.12.某同学用图甲所示装置测定弹射器射出的弹丸的初速度,图中斜面的倾角为37°,地面上放一张足够大的上面覆盖复写纸的白纸,以斜面边缘与底线的交点O为原点,沿斜面的两条底线分别作出x、y轴(图中已画出);将弹射器置于斜面上,使弹射器的出口与斜面的边缘相齐,枪筒与边缘垂直,按下开关则小球抛出在白纸上打下一个点;多次改变高度打点,将打出的点迹用光滑曲线连接后得到如图乙所示的图线,设该同学一切操作均很规范,图中A点的坐标为(30 cm, 60 cm),则小球从弹射器出口射出时的速度为多少?答案:1 m/s解析:由题意可知,小球抛出后打在A点时,y轴方向抛出口距O的水平距离为60 cm,则此时小球的高度h=60 cm×tan 37°=45 cm,x轴方向小球抛出的水平距离为x=30 cm,计算可得小球初速度v0=xg 2h=1 m/s.。
浙江省物理《选考总复习》配套文档:第四章 实验6 研究平抛运动 含解析
[考试标准]知识内容必考要求加试要求实验6: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)用实验轨迹求解平抛物体的初速度.2.实验原理使小球做平抛运动,利用描迹法描绘小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,由公式:x=v0t和y=错误!gt2,可得v0=x错误!。
3.实验器材(以斜槽法为例)斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.4.实验步骤(以斜槽法为例)(1)按实验原理图甲安装实验装置,使斜槽末端水平.(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O,过O点画出竖直的y轴和水平的x轴.(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,如实验原理图乙所示.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.(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.计算平抛运动的初速度(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点,测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y,就可求出初速度v0.因x=v0t,y=错误!gt2,故v0=x错误!.(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)图1如图1所示,在轨迹上任取三点A、B、C,使A、B间及B、C间的水平距离相等,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Δh=h BC-h AB=gt2所以t=错误!,所以初速度v0=错误!=x错误!。
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。
平抛运动实验(经典题型).
平抛运动实验(全面)1.实验目的(1)用实验方法描出平抛物体的运动轨迹(2)从实验轨迹求平抛物体的初速度2.实验原理平抛物体的运动可以看作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。
使小球做平抛运动,利用描迹法描出小球运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x 和y ,根据公式0x v t =和212y at =,就可求得:02g v x y =,即为做平抛运动的初速度。
3.参考案例(1)案例一:利用平抛运动实验器(如同4-7-1所示)。
A 、斜槽末端切线必须水平B 、每次从同一位置无初速释放小球,以使小球每一次抛出后轨迹相同,每次描出的点在同一轨迹上C 、安装实验装置时,要注意使轨道末端与图板相靠近,并保持它们的相对位置不变D 、要用重垂线把图板校准到竖直方向,使小球运动靠近图板,又不接触图板E 、坐标原点不是槽口末端点,应是球在槽口时,球心在图板上的水平投影点OF 、球的释放高度要适当,使其轨迹不至于太平也不至于太竖直,以减小测量误差G 、计算初速度时,应选离O 点远些的点(2)案例二:利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹。
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。
(3)案例三:利用数码照相机或数码摄像机更精细地探究平抛运动。
(如图4-7-2)图图4、重点难点例析【考点一】平抛运动的实验步骤及注意事项【例1】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。
⑴完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
⑵上述实验步骤的合理顺序是。
O xy图4-7-4图4-7-3【变式训练】如图4-7-3所示是研究平抛运动的实验装置简图,图4-7-4是实验后白纸上的轨迹图。
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《实验:研究平抛运动》习题 一、单选题(本大题共10小题,共40.0分) 1.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端切线水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A. B两个小球总是同时落地。该实验现象说明了 A球在离开轨道后( )
A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动 2.在“研究平抛物体的运动”的实验中,为减小空气阻力对小球的影响,选择小球时,应选择( ) A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种球都可以 3.一个同学做“研究平抛物体运动”的实验,只在纸上记下重锤y的方向,忘记在纸上记下斜槽末端位置,并只在坐标纸上描出如图所示曲线.现在我们在曲线上取 A. B两点,用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA′=x 1 ,BB′=x 2 ,以及AB的竖直距离h,从而求出小球抛出时的初速度v0 为( )
A. B. C. D. 4.在做平抛运动的实验中,每次均应将小球从同一位置自由释放.关于释放位置的选择,下列说法正确的是( ) A.释放位置低一点好,因为释放位置越低,小球的初速度越小,受的阻力越小 B.释放位置高一点好,因为释放位置越高,小球的初速度越大,平抛射程越大,便于测量 C.释放位置以小球恰能从白纸上的左上角射入、从右下角射出为宜 D.释放位置不需选择,任意均可 5.在“研究平抛物体运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置应是(设小球半径为r)( ) A.斜槽口末端O点 B.斜槽口O点正上方r处 C.斜槽口O点正前方r处 D.小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点 6.以下叙述中属“研究平抛物体运动”实验目的的是( ) A. 验证平抛运动是由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成 B. 描绘出物体运动轨迹,并测出平抛速度 C. 研究平抛运动的时间是由哪些因素决定的 D. 从运动轨迹中得到曲线运动的条件 7.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下.离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H,做同样的实验,发现位于同一高度的A. B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( ) A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动 8.若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,则在图5-4-7中,能正确描述做平抛运动物体的水平位移x随时间t变化关系的图象是( )
A. B. C. D.
9.平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②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,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面.这个实验( )
A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②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 10.如图所示,在光滑水平面上有一小球a以初速度v 0运动,同时刻在它的正上方有一小球b也以初速度v 0水平抛出,并落于c点.则( ) A. 小球a先到达c点 B. 小球b先到达c点 C. 两球同时到达c点 D. 不能确定 二、填空题(本大题共6小题,共24.0分) 11.在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地点经历的时间约为0.8 s,两点间的水平距离约为30 m,忽略空气阻力,则最高点的速度是___________.(取g=10 m/s 2) 12.平抛运动可以分解为两个相互独立的运动,即水平方向的________和竖直方向的________,把曲线运动化为两个直线运动的合成来处理. 13.图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:______________________________________________________________.
14.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=1.25 cm.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的计算式为v 0=__________(用L、g表示),其值是__________. 15.以相同的水平初速度从不同高度抛出A、B两小球,其抛出高度之比为h A∶h B=4∶1,则它们做平抛运动的时间之比t A∶t B=_________,水平位移之比s A∶s B=_________. 16.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_________. 三、计算题(本大题共2小题,共20.0分) 17.如图所示是测量子弹离开枪口时速度的装置,子弹从枪口水平射出,在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q,两板相距为L,P板距枪口为s.测出子弹穿过两薄板时留下的C、D两孔间的高度差为h,不计空气及薄板阻力,根据以上给出的数据,求出子弹离开枪口时的速度v 0.
18.如图所示为测量子弹的速率的装置,子弹射穿 A纸片后又射穿 B纸片,已知子弹到 A纸片的距离为 s,两纸片的距离为Δ s,两孔高度差为 h,求子弹飞行的水平速率 v0。 【答案】 1. C 2. A 3. A 4. C 5. D 6. A 7. C 8. C 9. B 10. C 11. 37.5 m/s 12.匀速直线运动 自由落体运动 13.平抛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
14. 0.70 m/s 15. 2∶1 2∶1 16.解析:回顾该实验的操作步骤及注意事项,对照分析即可. (1)A中为了保证小球每次平抛初速度相同,轨迹重合,应让小球从同一位置滚下.B中为了保证小球做平抛运动,要注意斜槽末端切线水平.(2)上述实验步骤的合理顺序是B、A、C. 17.分两段分别应用平抛运动的基本规律. 子弹离开枪口后做平抛运动,设子弹射到C孔的时间为t 1,到D孔的时间为t 2.则
在水平方向:t 1= ,t 2= 在竖直方向:h= gt 2 2- gt 1 2= g( ) 2- g( ) 2= 则初速度v 0= . 18. 【解析】 1、 A球平抛的同时B球自由下落,且两球在同一高度上,又两球总是同时落地,这只能说明A球在抛出后竖直方向的分运动是自由落体运动,但并不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动。正确选项为C。 2、在本实验中,应该选用密度大、体积小的小球,以减少空气阻力对小球运动的影响。
3、x 1=v 0t 1,x 2=v 0t 2,得t 1= ,t 2= 。 又h= gt 2 2- gt 1 2,求得v 0= 。 4、我们在研究平抛运动的规律时,是通过分析平抛运动的轨迹得出正确结论的,所以应适当选择小球的释放位置,让小球在白纸上描出的轨迹尽量大一些。 5、小球做平抛运动的坐标原点的位置应是小球抛出时的初始位置,小球不能看做质点,初始位置就应是球心在竖直平板上水平的投影点。 6、 B、D项,利用实验中得到的曲线均可测出或得出结论,但这不是本实验的目的,C项是本实验得出A项那样的结论后进而又得出的结论,也不是本实验的目的。 7、由于B球做自由落体运动,A、B两球总是同时落地,说明A球在竖直方向上和B球做同样的运动,也做自由落体运动,C正确,D错误;至于水平方向上A球做什么运动,该实验无法说明,A、B均错。选项C正确。 8、平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,因此位移与时间成正比,位移随时间变化的图象是一条直线。 9、 A球和B球同时落地,A球水平初速度并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。说明两球在竖直方向上满足同样的运动规律,故B正确。 10、略 11、略 12、略 13、应该从比较A、B、C三球的运动规律入手。仔细观察照片可以发现,B、C两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上,说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同;而A、B两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上,说明平抛运动物体B在水平方向上的运动特点与匀速直线运动相同。所以,做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动。 14、平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,即初速度为零的匀加速直线运动,水平分运动是匀速直线运动。由ab=bc=cd知,相邻两点的时间间隔相等,设为T,竖直方向相邻两点间隔之差相等,Δs=L,则Δs=at 2得:L=gT 2。时间T内,水平位移为s=2L知
v 0= =2× m/s=0。70 m/s。 15、先由竖直方向的分运动求得时间比,再由水平方向的分运动求得水平位移比。