第五章3实验:探究平抛运动的特点基础巩固拓展练习(word版含答案)

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名称 第五章3实验:探究平抛运动的特点基础巩固拓展练习(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-15 16:44:47

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2019人教版必修第二册 第五章 3 实验:探究平抛运动的特点 基础巩固 拓展练习
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.物体做直线运动时,所受的合力一定为零
B.物体做曲线运动时,所受的合力一定变化
C.物体做匀速圆周运动时,物体的速度保持不变
D.物体做平抛运动时,物体的加速度保持不变
2.关于平抛运动,下列说法不正确的是( )
A.由t=可知,物体平抛的初速度越大,飞行时间越短
B.由t=可知,物体下落的高度越大,飞行时间越长
C.在开始平抛起计时,连续相等的时间内,物体下落高度之比为1∶3∶5…
D.任意连续相等的时间内,物体运动速度的改变量相等
3.斜抛运动与平抛运动相比较,相同的是
A.都是匀变速曲线运动
B.都是加速度逐渐增大的曲线运动
C.平抛是匀变速曲线运动,斜抛是非匀变速曲线运动
D.平抛运动速度一直增大,斜抛运动速度一直减小
4.某研究小组利用频闪照相技术探究平抛运动规律时,将自由落体运动与平抛运动类比得出运动规律与结论。两小球运动的频闪照片如图所示。拍摄时,光源的频闪频率为10Hz,a球从A点水平抛出的同时,b球从B点开始下落,照片上的小方格为相同的正方形。重力加速度g取,不计阻力。根据照片显示的信息,下列说法中正确的是( )
A.只能确定b球的运动是自由落体运动
B.不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
C.a球在水平方向做匀加速直线运动
D.可以确定a球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成
二、多选题
5.一物体做平抛运动,表示水平位移,表示竖直位移,表示水平速度,表示竖直速度,下列图像中能反映物体上述物理量随时间变化规律的是( )
A. B.
C. D.
6.在探究平抛运动的特点时,可以选用如图所示的各种装置,则以下说法正确的是( )
A.选用装置甲研究平抛物体的竖直分运动时,应用眼睛看B、C两球是否同时落地
B.选用装置乙并要获得稳定的细水柱显示平抛运动的轨迹时,竖直管上端A一定要低于水面
C.选用装置丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹时,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.除上述装置外,还可以用数码相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹
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,以下操作合理的是( )
A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该保证A、B两球同时开始运动
B.选用装置2时,要获得稳定细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面,以保持出水口压力恒定
C.选用装置3时,要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放
D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧的照片,获得平抛轨迹
三、实验题
8.某物理兴趣小组利用图甲实验装置图“研究平抛物体的运动”。
(1)实验前应对实验装置调节直至斜槽末端切线__________,为了使每次平抛的初速度相同,需要进行的操作是:每次让小球__________。
(2)某同学实验过程中记录了小球运动途中的三个位置A、B、C,如图乙所示,每个小正方形格的边长,则该小球做平抛运动的初速度为____________m/s,抛出点坐标为____________m, __________m。
(3)另一同学重新进行实验,,以抛出点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,在轨迹上选取间距较大的几个点,确定其坐标,并在直角坐标系内绘出了图像,如图丙所示,则此小球平抛的初速度______m/s。(数据均保留1位有效数字)
9.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,将正确的答案填在横线上.
利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,根据公式:x=________ 和y=________ ,就可求得,即为小球做平抛运动的初速度.
10.在做平抛实验的过程中,小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹,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0.54cm,已知闪光频率是30Hz,那么重力加速度g=_____m/s2,小球的初速度是_____m/s。
11.某实验小组用图甲所示装置进行“研究平抛运动”实验。
①实验时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放,目的是使小球抛出后___________。
A.只受重力 B.轨迹重合 C.做平抛运动 D.速度小些,便于确定位置
②关于该实验的一些做法,不合理的是___________。
A.使用密度大、体积小的球进行实验
B.斜槽末端切线应当保持水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置作为坐标原点
D.建立坐标系时,利用重垂线画出竖直线,定为y轴
③由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点A作为坐标原点建立坐标系,并标出B、C两点的坐标,如图乙所示。根据图示数据,可求得出小球做平抛运动的初速度为___________。(取)
12.小明同学进行了探究平抛运动规律的实验,实验步骤如下:
A.紧贴水平实验桌右后侧竖直固定贴有白纸的木板。在实验桌上固定竖直立柱,轻质弹簧一端固定在立柱上,弹簧水平,自由端在实验桌上的A点;
B.用小球向左压缩弹簧到B点;
C.把小球由静止释放,小球被弹开。观察小球离开桌面的位置O,在白纸上记录O点位置。用重锤线作出过O点的竖直线,画出水平线。然后用带有小孔(小孔直径略大于小球直径)的硬纸板贴近木板上的白纸,注意保持硬纸板水平,调整纸板位置,使小球从小孔穿过,在白纸上记录小孔的位置;
D.重复B、C两步骤,在白纸上记录小孔的不同位置;
E.测量记录的小孔位置到所画竖直线的距离x和到水平线的距离y。
回答下列问题
(1)小球应该采用_____________;
A.小塑料球  B.小木球  C.小皮球  D.小钢球
(2)实验桌面______________(填“需要”或“不需要”)光滑;
(3)小华同学采用频闪照相法拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为cm,则该小球做平抛运动的初速度大小为_____________m/s。(g取)
13.(1)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,如图所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,然后切断电磁铁C的电源,使一个小铁球从轨道A射出,并在射出时碰到碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球,两铁球同时落到地面,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
(2)在做“研究平抛物体的运动”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是______;
A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧秤 F.重垂线
(3)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.斜槽轨道末端可以不水平
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
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(4)做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动一段时间后着地,一架相机通过多次曝光,拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片,如图所示(虚线为正方形格子),已知汽车长度为3.6m,相邻两次曝光的时间间隔相等,第三个像是刚好着地的时刻,由照片可以推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为______m/s,高台离地面的高度为______m。(取g=10m/s2)
14.采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验
(1)实验时还需要下列哪个器材______。
A.弹簧秤  B.重锤线  C.打点计时器
(2)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,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:
A.通过调节使斜槽的末端保持______;
B.每次释放小球的位置必须______(选填“相同”或者“不同”);
C.每次必须由______释放小球(选填“运动”或者“静止”);
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
E.将小球的位置记录在白纸上,取下白纸,将点连成______(选填“折线”“直线”或“光滑曲线”)。
(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x1,x2,x3,x4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.B.C.D.
15.(1)在做“探究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,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.下面列出了一些操作要求,将正确的选项前面的字母填在横线上________.
A.调节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.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(2)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1?:4,则:
①由以上信息,可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;
②由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2;
③由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是________ m/s(以上结果小数点后都保留两位数字)
16.(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,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.调节斜槽使其末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的铅笔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
(2)一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中,只画出了如图所示的一部分曲线,于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C,量得Δs=0.2 m.又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1 m,h2=0.2 m,利用这些数据,可求得:(g=10 m/s2)
①物体抛出时的初速度为_______m/s
②物体经过B时速度为________m/s.
17.如图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图:
(1)此实验中,小球与斜槽间有摩擦___________(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大;
(2)正确操作后得到平抛运动的频闪照片的一部分,并以A点为坐标原点,建立了如图乙所示坐标系,平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出,(重力加速度g取10m/s2)则:
①闪光时间间隔T为______s;
②小球平抛的初速度为______m/s;
③小球水平抛出点的坐标为:x=_______cm;y=_______cm。
18.某兴趣小组在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为物体运动一段时间后的位置,根据如图所示,求出物体做平抛运动的初速度为_____ m/s,在B点的竖直分速度大小为______m/s,物体的抛点坐标为________.(g取10 m/s2)
19.如图甲所示,有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变,在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色与黑色的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放。实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图乙所示的部分小球位置示意图:(g取10m/s2)
(1)观察改进后的实验装置可以发现,斜槽末端都接有一小段水平槽,这样做的目的是__________;
(2)根据部分小球位置示意图(如图乙),下列说法正确的是________。
A.闪光间隔为0.1s
B.A球抛出点坐标(0,0)
C.B球抛出点坐标(0.95,0.50)
D.两小球作平抛运动的水平速度大小不等
20.“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.
(1)为了使小球在空中的运动轨迹保持不变,每次都应该使小球在斜槽上的______
(选填“相同”或“不同”)位置滚下.
(2)为了使小球离开斜槽做平抛运动,斜槽轨道末端切线必须保持______.
(3)如图乙所示,某同学在竖直的白纸上记录小球所经过的多个位置O(O为小球平抛运动的起始点)A、B、C、D,请你帮他画出小球的运动轨迹.
(4)实验中测出以O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向的坐标系中C点的坐标为(x1,y1),则小球平抛运动的初速度大小为____(用表示坐标的字母和当地的重力加速度g表示).
21.如图所示的实验装置,可用来研究平抛物体的运动。
(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉,坐标纸之外,下列器材中还需要的是______;
A、秒表B.刻度尺C.天平D.重垂线
(2)关于实验过程中的一些做法,不合理的是______;
A.安装斜槽轨道,使其末段保持水平
B.调整木板,使之与小球下落的竖直面平行
C.每次小球应从同一位置由静止释放
D.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
(3)以抛出点为坐标原点,利用水平位移和竖直位移的多组数据做出小球的运动轨迹图,如下图所示。在图线上取一点,其坐标如图所示。则小球初速度的大小______(重力加速度取)。
22.在做研究平抛运动的实验时,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.
(1)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字母填在横线上:_____
A.每次释放小球的位置不必相同
B.通过调节使斜槽的末端保持水平
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(2)用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__(用L、g表示)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 物体做直线运动时,所受的合力不一定为零,例如自由落体运动,选项A错误;
B.物体做曲线运动时,所受的合力不一定变化,例如平抛运动,选项B错误;
C.物体做匀速圆周运动时,物体的速度大小保持不变,但是方向不断变化,选项C错误;
D.物体做平抛运动时,物体的加速度为g保持不变,选项D正确;
故选D。
2.A
【解析】
【详解】
AB.物体做平抛运动,下落时间由高度决定,与水平初速度大小无关:
解得:,物体下落高度越大,下落时间越长,A错误,B正确;
C.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,初速度为零,连续相等的时间内,物体下落高度之比为1∶3∶5…,C正确;
D.根据平行四边形法则,可知平抛运动的速度改变量为竖直方向速度,根据:
可知任意连续相等的时间内,物体运动速度的改变量相等,D正确。
故选A。
3.A
【解析】
【详解】
ABC. 斜抛和平抛都做曲线运动且只受重力,产生的加速度为g,故均为匀变速曲线运动,故A正确,BC错误;
D. 平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛是速度先减小后增大的曲线运,故D错误.
故选A
4.D
【解析】
【详解】
不计阻力,b球从B点开始下落的运动是自由落体运动,分析a球在竖直方向的运动,每次闪光a球下落的距离与b球下落的距离相同,因此a球在竖直方向的运动与b球的运动相同,都是自由落体运动;由于每次闪光的时间间隔相同,在水平方向上,在相等时间间隔内a球的水平位移相等,则a球在水平方向上做匀速直线运动。故可以确定a球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成。
故选D。
5.CD
【解析】
【详解】
A、图象表示物体静止,而平抛运动在水平方向匀速直线运动,故A错误;
B、图象表示物体做匀速直线运动,而自由落体是初速度为0的匀加速运动,故B错误;
C、平抛运动在水平方向匀速直线运动,速度大小不变,故C正确;
D、平抛运动在竖直方向做自由落体运动,满足vy=gt图象是过原点的倾斜直线,故D正确.
6.BD
【解析】
【详解】
A.选用装置甲研究平抛运动的竖直分运动时,应该用听声音的方法判断小球是否同时落地,选项A错误;
B.竖直管的上端A应低于水面,这是因为竖直管与空气相通,A处的压强始终等于大气压强,不受瓶内水面高低的影响,因此A处在水面下时,可以得到稳定的细水柱,选项B正确;
C.只有每次从同一高度由静止释放钢球,钢球做平抛运动的初速度才相同,选项C错误;
D.获得钢球做平抛运动时每秒15帧的照片的方法就等同于做平抛运动实验时在方格纸上描点的方法,同样可以获得平抛运动的轨迹,选项D正确。
故选BD。
7.ABD
【解析】
【详解】
A.选用装置图1研究平抛物体竖直分运动,应该保证A、B两球同时开始运动,故A正确;
B.A管内与大气相通,为外界大气压强,A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强.因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而水速度恒定;如果A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强,因而随水面下降,出水管上口压强降低,出水速度减小,故B正确;
C.选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,这样才能保证初速度相同,故C错误;
D.用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的,所以可以用来研究平抛运动,故D正确;
故选ABD。
8. 水平 从同一位置由静止释放 3 -0.2m 0.2m 0.5
【解析】
【详解】
(1)[1]平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度,安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平;
[2]为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的,要求小球平抛的初速度相同,因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。
(2)[3]由图可知,物体由和由所用的时间相等,且有
由图可知
代入解得
根据平抛运动
代入解得
[4]竖直方向做自由落体运动,根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度有
故从抛出到B点所用时间
从抛出到B点的水平位移为
从抛出到B点的竖直位移为
平抛运动的初位置坐标为
平抛运动的初位置坐标为
(3)[5]根据平抛运动
解得平抛运动的轨迹方程为
则图像的斜率为
解得
9. 斜槽上的相同 斜槽末端切线水平,方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 v0t
【解析】
【详解】
A[1]平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平,为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的,这就要求小球平抛的初速度相同,因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。
B[1]平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意斜槽末端切线水平,方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行
[3][4]平抛运动水平方向
在竖直方向上
10. 9.72 0.486
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]相邻两个点的时间间隔为
在竖直方向上△y=gT2,得
初速度为
11. B C 2
【解析】
【详解】
①[1] 实验时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放,目的是使小球到达斜槽末端具有共同的速度,从而抛出后,具有相同的轨迹。
②[2]A. 使用密度大、体积小的球进行实验,可以减少空气阻力,从而减小实验误差,A正确;
B.本实验研究平抛运动,因此斜槽末端必须保持水平,B正确;
C. 建立坐标系时,将小球放在斜槽末端端口处,球心位置作为坐标原点,C错误;
D.建立坐标系时,利用重垂线画出竖直线,定为y轴,D正确。
故不合理的是C。
③[3]由于AB与BC水平距离相等,说明时间间隔相等,设为T,在竖直方向上,根据
可得时间间隔
因此平抛的水平速度
12. D 不需要 0.7
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小球应该选用体积较小、质量较大的小钢球,故选D;
(2)[2]实验桌面不需要光滑,只要小球到达O点的速度相等即可。
(3)[3]根据
可得
初速度
13. B CF AD 11.25 12
【解析】
【详解】
(1)[1]由于左端小铁球平抛的同时,右端小铁球开始做自由落体,且两球同时落地,说明平抛的小铁球在竖直方向上和右端小铁球做同样的运动,即做自由落体运动,但无法说明平抛的小铁球在水平方向的运动。
故选B。
(2)[2]在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,还需要重锤线,确保小球抛出是在竖直面内运动,还需要坐标纸,便于确定小球间的距离。故选CF。
(3)[3]A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,保证抛出的初速度相同,A正确;
BC.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的。B错误,C错误;
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,D正确;
E.实验中一些误差较大的点应舍去,不用将每个点都连起来。E错误。
故选AD。
(4)[4][5]汽车竖直方向做自由落体运动,由
Δh=gT2
可得,两次曝光的时间间隔为
前三个像中,中间位置车的竖直速度为
汽车从开始运动到中间位置的竖直位移为
高台离地面的高度为
水平初速度
14. B 水平 相同 静止 光滑曲线 D
【解析】
【详解】
(1)[1]做“研究平抛物体的运动”实验时,需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺、重垂线。米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标。重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内,使其与小球运动平面平行。时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解,故不需要弹簧秤与打点计时器,故AC错误,B正确。
故选B。
(2)[2]为保证小球的运动为平抛运动,需要通过调节使斜槽的末端保持水平。
[3]因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同。
[4]每次由静止释放,以保证获得相同的初速度。
[5]小球的运动轨迹为抛物线,将小球的位置记录在白纸上,取下白纸,将点连成光滑曲线。
(3)[6]因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,所以
[7]用下列计算式求得的水平速度,误差较小的是所测的长度越长误差越小,则为
故选D。
15. ACD 是 8.00 1.13
【解析】
【详解】
试题分析:球做平抛运动,必须保证斜槽末端切线水平;实验过程中要保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球;初速度为零的匀变速直线运动中,连续相等时间内的位移之比为1:3:5…,由此可判断a点是不是平抛的起点;根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度;平抛运动水平方向做匀速直线运动,结合水平位移和时间求出小球的初速度;根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度,根据平行四边形定则求出b点的速度.
(1)通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,A正确;因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误C正确;做平抛运动的物体在同一竖直面内运动,固定白纸的木板必须调节成竖直,小球运动时不应与木板上的白纸相接触,以免有阻力的影响,D正确;
(2)①因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5:7,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,因此可知a点的竖直分速度为零,a点为小球的抛出点;
②由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长;
竖直方向上有:,解得;
③水平方向小球做匀速直线运动,因此小球平抛运动的初速度为:;b点竖直方向上的分速度.则;
16. ACE 2.0 2.5
【解析】
【详解】
(1)[1].A.为了保证小球初速度水平,需调节斜槽末端保持水平,选项A正确.
BC.为了保证小球每次平抛运动的初速度相等,每次将小球从斜槽的同一位置由静止释放,即释放位置必须相同,且由静止释放,选项C正确,B错误.
D.记录小球位置用的铅笔没必要每次必须严格地等距离下降,选项D错误;
E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触,选项E正确;
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑曲线,选项F错误;
故选ACE。
(2)[2][3].在竖直方向上,根据得
物体的初速度为

B点的竖直分速度为
根据平行四边形法则知,B点的速度为

17. 不会 0.2s 1m/s -10cm -5cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由于小球做平抛运动,只要每次从抛出点抛出的速度相同即可,与斜面是否光滑无关,因此小球与斜槽间有摩擦不会使实验的误差增大。
(2)[2]在竖直方向上做自由落体运动,根据
可得
整理得
[3]水平方向上做匀速运动,根据
可得
[4][5]小球运动到B点时竖直方向上的速度等于AC两点间竖直方向上的平均速度
因此从抛出到B点的时间为
因此从抛出到O点的时间间隔为
因此抛出位置坐标
18. 2m/s 2m/s (-20cm,-5cm)
【解析】
【详解】
竖直方向:自由落体运动,因时间相等,由△h=gt2可得:,水平方向匀速运动,;B点的竖直分速度大小为:;抛出点距离B点的竖直距离:;则抛出点的纵坐标y=15-20cm=-5cm。 距离B点的水平距离,则抛出点的横坐标x=20cm-40cm=-20cm,则物体的抛点坐标为(-20cm,-5cm).
19. 保证小球抛出时的速度在水平方向 AB
【解析】
【详解】
(1)[1]观察改进后的实验装置可以发现,斜槽末端都接有一小段水平槽,这样做的目的是保证小球抛出时的速度在水平方向;
(2)A.由图可知每格边长为L=0.05m,对A球根据
得闪光的周期为
故A正确;
B.A球在第二位置的竖直分速度为
在抛出点到该位置运动的时间为
等于闪光的周期,可知A球的抛出点坐标为(0,0),故B正确;
C.B球在第二位置的竖直分速度为
则运行的时间为
水平分速度为
则此时B球的水平位移为
竖直位移为
由图可知B球第二位置坐标为(0.8,0.6),所以B球抛出点的坐标
即B球抛出点的坐标为(1.025,0.4875),故C错误;
D.由图可知两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等,则初速度相等,故D错误。
故选AB。
20. 相同 水平
【解析】
【详解】
(1)因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度;(2)通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动;(3)轨迹如图
(4)竖直方向:
水平方向:x1=vt
解得
21. BD D 1
【解析】
【分析】
【详解】
(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,坐标纸之外,还需要刻度尺和重垂线,故选BD;
(2)[2]A.安装斜槽轨道,使其末段保持水平,选项A正确,不符合题意;
B.调整木板,使之与小球下落的竖直面平行,选项B正确,不符合题意;
C.每次小球应从同一位置由静止释放,从而使得到达最低点时的速度相等,选项C正确,不符合题意;
D.用平滑的曲线连接描绘的点得到小球的运动轨迹,选项D错误,符合题意。
故选D。
(3)[3]根据
x=v0t
解得
22. BC
【解析】
【详解】
(1)[1] AC.为了保证小球平抛运动的初速度相同,则每次从同一高度由静止释放小球,故A项与题意不相符,C项与题意相符;
B. 为了保证小球水平飞出,则斜槽的末端切线保持水平,故B项与题意相符;
D. 小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触,防止应摩擦而改变运动的轨迹,故D项与题意不相符.
(2)[2] 平抛运动水平方向匀速直线运动,由于小球从a运动到b和b运动到c的水平位移相等,因此运动时间相等;根据平抛运动规律得,竖直方向:自由落体运动,因时间相等,由
可得:
水平方向:匀速运动,则有:
解得:
答案第1页,共2页
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