人教版物理必修2同步练习:5.3 实验:探究平抛运动的特点(基础巩固)
一、选择题
1.(2024高一上·镇江期末)在做“探究平抛运动规律”实验时,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度。实验装置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.本实验需要用天平称出小球的质量
D.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
2.(2024高一上·泰州期末)用如图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滑下后从末端飞出,落在水平挡板MN上,在白纸上留下印迹。多次实验,用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到钢球运动的轨迹。下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.挡板高度需要等间距变化
D.要从斜槽上不同的位置释放钢球
3.(2024高一上·南京期末)某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验,下列说法正确的是( )
A.实验所用斜槽轨道必须光滑
B.小球运动时与坐标纸有摩擦不影响实验结果
C.实验中小球须从同一位置静止释放
D.调节斜槽末端水平是保证小球抛出的速率相同
4.(2023高三上·北京市开学考) 为了研究平抛运动的特点,老师做了如下演示实验:实验装置如图所示,将小球A紧靠弹性金属片放在水平台的边缘,弹性金属片夹住小球B。现用小锤打击弹性金属片,使A球水平抛出的同时B球被松开下落。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.应保持两球的质量相等
B.应保持装置的高度不变进行多次实验
C.应改变装置的高度分别进行多次实验
D.这个实验的目的是为了说明A球在水平方向做匀速直线运动
5.(2023高二下·雨花会考)图(a)是“探究平抛运动的特点”的实验装置,图(b)是实验中拍摄的频闪照片,由此可知小球做的不是平抛运动。其原因可能是( )
A.斜槽末端不水平 B.斜槽末端不光滑
C.释放小球的位置偏高 D.释放小球时有初速度
二、多项选择题
6.(2019高一上·宣化月考)“研究平抛物体运动”实验的装置如图,关于该实验需要注意的问题以下说法正确的是( )
A.将斜槽的末端切线调成水平;
B.斜槽轨道必须光滑;
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.释放小球的位置越低实验的误差越小
E.每次必须在同一位置由静止释放小球;
三、非选择题
7.(2024高一上·宁乡市期末)在用描点法做“研究平抛运动”的实验时,如图甲让小球多次沿同一轨道运动,通过描点画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确的描绘运动轨迹。
(1)下面列出了一些操作要求,你认为不正确的选项有____。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次必须由静止释放小球
C.记录小球经过不同高度的位置时,每次必须严格地等距离下降
D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸,将点连成平滑曲线
(2)某次实验画出小球运动的轨迹如下图中曲线,、、是曲线上的三个点的位置,点为坐标原点,得到如图所示坐标。取,到的时间 s,小球做平抛运动的初速度 m/s。
8.(2023高三上·大庆期中) 某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示
(1)该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是( )。
A.测定平抛小球的质量 B.确保斜槽光滑
C.确保斜槽末端水平 D.测定斜槽顶端到桌面的高度
(2)图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片,图乙背景中每一小方格的边长为,、、是照片中小球的三个位置,(取),那么:
①照相机拍摄时每 s曝光一次;
②小球做平抛运动的初速度的大小为 m/s。
9.(2023高一下·拉萨期末)某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。
甲 乙
(1)先采用图甲所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球沿水平方向弹出,他观察到的现象是: 填“球先落地”,“球先落地”或“两球同时落地”。让球恢复初始状态,用稍小的力敲击弹性金属片,球在空中运动的时间将 填“变长”,“不变”或“变短”。
(2)接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片,图乙是照片的一部分,正方形小方格每边长,闪光的快慢是每秒次,则可以计算出小球做平抛运动的初速度 ,小球在点的速度 。重力加速度
10.(2023高一下·宾县月考)
(1)在做“科学探究:平抛运动的特点”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.铅垂线 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧秤
(2)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
11.(2022高一下·天津期中)如图所示为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:
(1)平抛运动在水平方向的分运动为 ;
(2)平抛运动在竖直方向的分运动为 .
12.(2023高一下·定边月考)
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,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.斜槽必须尽可能光滑
C.每次必须由静止开始从同一位置释放小球
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)有一个同学在实验中,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△s相等的三点A、B、C,量得△s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,利用这些数据,可求得物体抛出时的初速度大小为 m/s。(g取10m/s2)
13.(2022高一下·洛阳月考)如图甲所示是小球做平抛运动的实验装置图,如图乙所示是小球做平抛运动时被拍下的频闪照片的一部分,背景标尺每小格表示,回答下列问题:
(1)小球的初速度大小 ;
(2)计算得出重力加速度 ;
(3)拍摄第二张频闪照片时,小球在竖直方向的分速度为 。
14.(2022·东城模拟)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如:
实验操作。在“验证动量守恒定律”实验中,如图所示,A、B为半径相同的小球。实验时先让质量为 的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止释放,经轨道末端抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为 的B球放在斜槽轨道的末端,让A球仍从位置S由静止释放,与B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为落点的平均位置。本实验中,斜槽轨道 光滑(选填“必须”或“不必须”),斜槽轨道末端 水平(选填“必须”或“不必须”),地面上的白纸 移动(选填“可以或“不可以”)。
15.(2021高三上·深圳月考)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔 发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为 。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。
完成下列填空:(结果均保留2位有效数字)
(1)小球运动到图(b)中位置A时,其速度的水平分量大小为 ,竖直分量大小为 ;
(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为 。
16.(2020高一上·威海期末)某同学利用如图所示的装置探究平抛运动分运动的特点。
实验中,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出;同时B球被释放,自由下落。通过比较它们落地的时间判断A球的运动特点。
(1)观察图中装置,指出图中器材安装错误的地方 ;
(2)正确操作时,若只听到一个落地的声音,由此可以得到的结论是______。
A.A球在水平方向做匀速直线运动
B.A球在竖直方向做自由落体运动
C.A球的轨迹为抛物线
D.A球的运动可分解为竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动
17.(2020高三上·滕州月考)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=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,(g=10m/s2)利用这些数据,可求得:
(1)物体抛出时的初速度为 m/s。
(2)物体经过B时竖直分速度为 m/s。
(3)抛出点距B点的水平距离为 m。
18.(2020高二上·东莞开学考)利用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。
①下列关于该实验的说法正确的是 (填写字母)
A.实验中必须要求斜槽末端水平
B.该实验产生误差主要是因为斜槽粗糙
C.钢球每次从同一位置释放,保证钢球每次抛出的初速度相同
D.在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点,然后用折线连接就可以得到平抛运动的轨迹
②如图乙为一小球做平抛运动描的几个点,图中方格每边长为 ,g取 ,则小球的初速度为 ,小球在B点时的竖直分速度为 。(以上结果保留两位有效数字)
19.(2020高一下·眉山期末)图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点法可画出平抛小球的运动轨迹。
(1)下面列出的一些实验要求正确的是___________(填选项前面的字母)。
A.通过调节使斜槽的末端切线水平
B.斜槽必须光滑
C.每次静止释放小球的位置必须不同
D.将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将各点连接成折线
(2)图乙是利用频闪照相研究平抛运动的示意图,小球A由斜槽滚下,当它从末端水平飞出时,小球B同时自由下落,频闪照片中B球有四个像,相邻像间的距离已在图中标出。两球恰在位置4相碰,则B球从1位置运动到4位置的时间为 s;A球离开槽末端时的速度为 m/s。(g取10m/s2)
20.(2020高一下·泸县期末)某同学在做“测量平抛运动初速度”的实验研究时,实验简要步骤如下:
⑴按实验要求安装好器材,如图甲所示。注意斜槽末端切线要 ,记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线。
⑵让小球多次从同一位置静止释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图乙中A、B、C所示。
⑶取下方格纸,以O为原点,以水平线为x轴,竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹。
⑷已知图中每个方格边长为 ,重力加速度g取 ,则小球从A到B的运动时间是 s,小球做平抛运动的初速度是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】ABD.在做“探究平抛运动规律”实验时,为描出小球做平抛运动的轨迹,需小球多次以相同的水平速度从槽口末端抛出,所以应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下,这样小球到达斜槽底端时速度才会相同,斜槽轨道不一定必须光滑,为保证小球抛出时速度水平,则斜槽轨道末端必须水平,AB不符合题意,D符合题意;
C.本实验不需要用天平称出小球的质量,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据实验原理和注意事项分析。
2.【答案】B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】AB. 本实验需要保证钢球从同一位置释放,到达Q点的速度相同,斜槽轨道不需要光滑,AB不符合题意;
B. 斜槽轨道末端水平,保证钢球飞出时的初速度水平,做平抛运动,B符合题意;
C. 调节挡板从而获得钢球做平抛运动的轨迹的多个位置,然后利用平滑的曲线得到平抛运动的轨迹,不需要设置挡板高度等距离变化,C不符合题意;
故答案为:B
【分析】利用平抛运动的特点,确定实验条件,可得出实验操作步骤的可行性。
3.【答案】C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】ACD.在“探究平抛运动的特点”实验中,因为要多次让小球以相同的水平速度从斜槽末端抛出,所以为了使小球每次到达斜槽末端时的速度相同,小球须从同一位置由静止释放,因为每次斜槽轨道对小球的摩擦力对小球做功相等,所以轨道是否光滑不会影响小球到到达末端的速度每次都相等的结果,故对斜槽轨道是否光滑没有要求,为了保证小球离开斜槽时速度水平,还要调节斜槽末端水平,AD不符合题意,C符合题意;
B.小球运动时与坐标纸有摩擦,小球将不再只受重力,不满足平抛运动的条件,对实验结果有影响,B不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据实验原理和注意事项分析。
4.【答案】C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】D.这个实验的目的是为了验证A球在竖直方向上做自由落体运动,锤打击弹性金属片,使A球水平抛出的同时B球被松开下落,如果两球同时落地,就说明A球竖直方向上的运动与做自由落体运动的B球相同,D不符合题意;
BC.为了实验结论具有普遍性,需改变装置的高度分别进行多次实验,B不符合题意,C符合题意;
A.在不计空气阻力的情况下,平抛运动和自由落体运动的下落时间与小球质量无关,所以该实验对两小球的质量关系没有要求,A不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该实验的目的是为了验证平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,要改变装置高度进行多次实验,使实验结果具有普遍性,平抛运动和自由落体运动的下落时间与小球质量无关。
5.【答案】A
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】由图知小球离开水平轨道末端时向上抛出,说明小球的速度斜向上,原因只能是斜槽末端不水平,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】
根据小球离开水平轨道末端时向上抛出分析实验操作错误的原因。
6.【答案】A,C,E
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】A.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,则要将斜槽的末端切线调成水平,A符合题意;
B.斜槽轨道是否光滑,每次小球滚到斜槽末端的速度一样,不影响小球做同一个平抛运动,B不符合题意;
C.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,C符合题意;
D.释放点越低,小球做平抛运动的初速度越小,在相等的时间内水平位移测量的相对读数的相对误差大,D不符合题意;
E.为了保证小球每次平抛运动的初速度相等,让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放,故E符合题意.
故答案为:ACE
【分析】保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动;从同一位置静止释放,是为了使每次实验的小球具有相同的初速度。
7.【答案】(1)C
(2)0.1;2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A、斜槽的末端保持水平,使得小球有水平初速度,故A正确,不符合题意;
B、每次必须由静止从同一高度下落,使得小球离开时具有相同的速度,故B正确,不符合题意;
C、记录小球经过不同高度的位置时,不需等距离下降,故C错误,符合题意;
D、小球的运行轨迹是平滑曲线,所以将点连接成平滑的曲线,故D正确,不符合题意。
故答案为:C。
(2)在竖直方向上
则有
水平方向初速度为
【分析】为使小球抛出时速度沿水平方向及大小相等,则斜槽的末端保持水平及小球每次必须由静止从同一高度下落。再根据平抛运动规律进行数据处理。
8.【答案】(1)C
(2)0.12;1.8
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)平抛运动中,小球质量大小对结果无影响,A错误;斜槽轨道不一定需要光滑,而且也不可能光滑,只要保证小球每次从同一位置由静止释放即可,B错误;通过调节斜槽末端保持水平,可以保证初速度沿水平方向,确保小球做平抛运动,C正确;不需要测定斜槽顶端到桌面的高度,高度对实验无影响,D错误。
故答案为:C。
(2)由
解得
由平抛运动水平方向做匀速运动可知
【分析】(1)平抛运动小球每次从同一位置由静止释放,斜槽末端保持水平。
(2)第一个计数位置不是刚释放位置利用,求解时间间隔。
9.【答案】(1)两球同时落地;不变
(2);或
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】 (1) A求平抛运动分解为竖直方向自由落体运动和水平方向匀速直线运动,故两球同时落地;落地时间由下落高度决定,用稍小的力敲击弹性金属片A球运动时间不变。,C点速度竖直分量,则C点速度。
【分析】此题考查对平抛运动分解的理解。平抛运动分解为竖直方向自由落体运动和水平方向匀速直线运动,两个方向分运动互不影响,可以分别进行分析,竖直方向可以借助纸带分析的方法。
10.【答案】(1)A;C
(2)A;D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)还需要铅垂线,确保小球抛出后是在竖直面内运动;还需要坐标纸,便于描绘小球的运动轨迹,故AC符合题意;
(2)ADE.让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,然后将这几个点平滑连接起来,不是把所有的点连接起来。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,故AD符合题意,E不符合题意;
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,故BC均不符合题意。
故答案为:AD
故答案为:(1)AC;(2)AD
【分析】在实验中要画出平抛运动轨迹,必须确保小球做的是平抛运动。所以斜槽轨道末端一定要水平,同时斜槽轨道要在竖直面内。要画出轨迹,必须让小球在同一位置多次释放,才能在坐标纸上找到一些点。然后将这些点平滑连接起来,就能描绘出平抛运动轨迹。
11.【答案】(1)匀速直线运动
(2)自由落体运动
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)通过轨迹图可知,平抛运动在任意时刻水平方向上运动规律与匀速直线运动的规律相同,可知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.
(2)通过轨迹图可知,平抛运动竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同,在竖直方向上做自由落体运动.
【分析】(1)通过轨迹可以判别其平抛运动其水平方向的分运动为匀速直线运动;
(2)利用轨迹图可以判别平抛运动其竖直方向的分运动为自由落体运动。
12.【答案】(1)A;C
(2)2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A.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,故A符合题意;
BC.为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放即可,斜槽是否光滑没有影响,故B不符合题意,C符合题意;
D. 将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线,用平滑的曲线把各点连接起来,故D不符合题意。
故答案为:AC
(2)根据得:,根据得:。
故答案为:(1)AC;(2)2.0。
【分析】(1)根据实验的原理和注意事项分析判断。(2)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔。根据水平位移和时间间隔求物体抛出时的初速度大小。
13.【答案】(1)1.5
(2)10
(3)1.0
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)由图乙可知,每隔0.1s照相机曝光一次,在水平方向上有可得小球的初速度大小
(2)在竖直方向上,根据
由图乙可得
(3)依题意,根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的瞬时速度,可得
【分析】(1)利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小;
(2)利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小;
(3)利用其平均速度公式可以求出瞬时速度的大小。
14.【答案】不必须;必须;不可以
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】本实验的注意事项:斜槽轨道不需要光滑,只需保证每次从同一个位置下落且斜槽轨道末端必须水平,地面上的白纸是用来记录落地时的位置,所以地面上的白纸不可以移动。
【分析】本题注意考查该实验的注意事项,根据实验注意事项进行分析判断即可。
15.【答案】(1)1.0;2.0
(2)9.7
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)因小球水平方向做匀速直线运动,因此速度为
竖直方向做自由落体运动,因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得
(2)由竖直方向的自由落体运动可得
代入数据可得
【分析】(1)因小球水平方向做匀速直线运动,因此速度为 就可以求出速度的水平分量,竖直方向做自由落体运动,因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得 竖直分量;
(2)根据匀变运动相位差公式就可以求的答案。
16.【答案】(1)A球与B球不等高
(2)B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)观察图中装置,可看出图中器材安装错误的地方:A球与B球不等高;
(2)正确操作时,若只听到一个落地的声音,说明两球在竖直方向的运动相同,由此可以得到的结论是A球在竖直方向做自由落体运动,但不能说明A球在水平方向的运动是匀速直线运动,也不能说明A球的轨迹为抛物线,故答案为:B。
【分析】(1)探究竖直规律,需等高。
(2)一个声音,说明竖直自由落体运动,其它无法说明。
17.【答案】(1)2
(2)1.5
(3)0.3
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)物体在竖直方向上做自由落体运动,即初速度为零的匀加速直线运动,根据逐差法可得
解得
在水平方向上有
故 (2)B点是AC段的中间时刻所在点,所以根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得 (3)抛出点到B点的时间
则抛出点到B点的水平距离
【分析】利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度;求解B点的速度,需要求出b点的水平速度和竖直速度,再进行合成即可。结合B点竖直方向的速度,利用自由落体运动公式求解运动的时间,再反向推导起始位置的坐标,进而求解B的水平位移。
18.【答案】AC;2.0;3.0
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】①A.实验中必须要求斜槽末端水平,以保证小球能做平抛运动,A符合题意;
B.斜槽粗糙对该实验无影响,只要小球到达底端时速度相同即可,B不符合题意;
C.钢球每次从同一位置释放,保证钢球每次抛出的初速度相同,C符合题意;
D.在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点,然后用平滑的曲线连接就可以得到平抛运动的轨迹,D不符合题意。
故答案为:BC。②根据△y=gT2
解得
小球做平抛运动的初速度 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,则
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;从同一位置静止释放,是为了使每次实验的小球具有相同的初速度;
(2)利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度;求解B点的竖直速度,即为AC段竖直方向的平均速度,结合运动距离和时间求解即可。
19.【答案】(1)A
(2)0.3;1
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A.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符合题意;
BC.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,但斜槽不一定要光滑,B、C不符合题意;
D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,平滑的曲线把各点连接起来,D不符合题意;
故答案为:A;(2)小球B自由下落,根据 可得
B球从1位置运动到4位置的时间为
A球离开槽末端时的速度为
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;
(2)物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用竖直方向的距离求出运动时间,利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度。
20.【答案】水平;0.1;1.96
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)为了保证小球做平抛运动,则注意斜槽末端切线要水平;(2)根据 可得 小球做平抛运动的初速度是
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;
(2)利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度。
1 / 1人教版物理必修2同步练习:5.3 实验:探究平抛运动的特点(基础巩固)
一、选择题
1.(2024高一上·镇江期末)在做“探究平抛运动规律”实验时,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度。实验装置如图所示,则下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.本实验需要用天平称出小球的质量
D.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
【答案】D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】ABD.在做“探究平抛运动规律”实验时,为描出小球做平抛运动的轨迹,需小球多次以相同的水平速度从槽口末端抛出,所以应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下,这样小球到达斜槽底端时速度才会相同,斜槽轨道不一定必须光滑,为保证小球抛出时速度水平,则斜槽轨道末端必须水平,AB不符合题意,D符合题意;
C.本实验不需要用天平称出小球的质量,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据实验原理和注意事项分析。
2.(2024高一上·泰州期末)用如图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滑下后从末端飞出,落在水平挡板MN上,在白纸上留下印迹。多次实验,用平滑曲线把这些印迹连接起来,就得到钢球运动的轨迹。下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.挡板高度需要等间距变化
D.要从斜槽上不同的位置释放钢球
【答案】B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】AB. 本实验需要保证钢球从同一位置释放,到达Q点的速度相同,斜槽轨道不需要光滑,AB不符合题意;
B. 斜槽轨道末端水平,保证钢球飞出时的初速度水平,做平抛运动,B符合题意;
C. 调节挡板从而获得钢球做平抛运动的轨迹的多个位置,然后利用平滑的曲线得到平抛运动的轨迹,不需要设置挡板高度等距离变化,C不符合题意;
故答案为:B
【分析】利用平抛运动的特点,确定实验条件,可得出实验操作步骤的可行性。
3.(2024高一上·南京期末)某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验,下列说法正确的是( )
A.实验所用斜槽轨道必须光滑
B.小球运动时与坐标纸有摩擦不影响实验结果
C.实验中小球须从同一位置静止释放
D.调节斜槽末端水平是保证小球抛出的速率相同
【答案】C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】ACD.在“探究平抛运动的特点”实验中,因为要多次让小球以相同的水平速度从斜槽末端抛出,所以为了使小球每次到达斜槽末端时的速度相同,小球须从同一位置由静止释放,因为每次斜槽轨道对小球的摩擦力对小球做功相等,所以轨道是否光滑不会影响小球到到达末端的速度每次都相等的结果,故对斜槽轨道是否光滑没有要求,为了保证小球离开斜槽时速度水平,还要调节斜槽末端水平,AD不符合题意,C符合题意;
B.小球运动时与坐标纸有摩擦,小球将不再只受重力,不满足平抛运动的条件,对实验结果有影响,B不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据实验原理和注意事项分析。
4.(2023高三上·北京市开学考) 为了研究平抛运动的特点,老师做了如下演示实验:实验装置如图所示,将小球A紧靠弹性金属片放在水平台的边缘,弹性金属片夹住小球B。现用小锤打击弹性金属片,使A球水平抛出的同时B球被松开下落。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.应保持两球的质量相等
B.应保持装置的高度不变进行多次实验
C.应改变装置的高度分别进行多次实验
D.这个实验的目的是为了说明A球在水平方向做匀速直线运动
【答案】C
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】D.这个实验的目的是为了验证A球在竖直方向上做自由落体运动,锤打击弹性金属片,使A球水平抛出的同时B球被松开下落,如果两球同时落地,就说明A球竖直方向上的运动与做自由落体运动的B球相同,D不符合题意;
BC.为了实验结论具有普遍性,需改变装置的高度分别进行多次实验,B不符合题意,C符合题意;
A.在不计空气阻力的情况下,平抛运动和自由落体运动的下落时间与小球质量无关,所以该实验对两小球的质量关系没有要求,A不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该实验的目的是为了验证平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,要改变装置高度进行多次实验,使实验结果具有普遍性,平抛运动和自由落体运动的下落时间与小球质量无关。
5.(2023高二下·雨花会考)图(a)是“探究平抛运动的特点”的实验装置,图(b)是实验中拍摄的频闪照片,由此可知小球做的不是平抛运动。其原因可能是( )
A.斜槽末端不水平 B.斜槽末端不光滑
C.释放小球的位置偏高 D.释放小球时有初速度
【答案】A
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】由图知小球离开水平轨道末端时向上抛出,说明小球的速度斜向上,原因只能是斜槽末端不水平,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】
根据小球离开水平轨道末端时向上抛出分析实验操作错误的原因。
二、多项选择题
6.(2019高一上·宣化月考)“研究平抛物体运动”实验的装置如图,关于该实验需要注意的问题以下说法正确的是( )
A.将斜槽的末端切线调成水平;
B.斜槽轨道必须光滑;
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.释放小球的位置越低实验的误差越小
E.每次必须在同一位置由静止释放小球;
【答案】A,C,E
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】A.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,则要将斜槽的末端切线调成水平,A符合题意;
B.斜槽轨道是否光滑,每次小球滚到斜槽末端的速度一样,不影响小球做同一个平抛运动,B不符合题意;
C.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整面板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,C符合题意;
D.释放点越低,小球做平抛运动的初速度越小,在相等的时间内水平位移测量的相对读数的相对误差大,D不符合题意;
E.为了保证小球每次平抛运动的初速度相等,让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放,故E符合题意.
故答案为:ACE
【分析】保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动;从同一位置静止释放,是为了使每次实验的小球具有相同的初速度。
三、非选择题
7.(2024高一上·宁乡市期末)在用描点法做“研究平抛运动”的实验时,如图甲让小球多次沿同一轨道运动,通过描点画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确的描绘运动轨迹。
(1)下面列出了一些操作要求,你认为不正确的选项有____。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次必须由静止释放小球
C.记录小球经过不同高度的位置时,每次必须严格地等距离下降
D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸,将点连成平滑曲线
(2)某次实验画出小球运动的轨迹如下图中曲线,、、是曲线上的三个点的位置,点为坐标原点,得到如图所示坐标。取,到的时间 s,小球做平抛运动的初速度 m/s。
【答案】(1)C
(2)0.1;2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A、斜槽的末端保持水平,使得小球有水平初速度,故A正确,不符合题意;
B、每次必须由静止从同一高度下落,使得小球离开时具有相同的速度,故B正确,不符合题意;
C、记录小球经过不同高度的位置时,不需等距离下降,故C错误,符合题意;
D、小球的运行轨迹是平滑曲线,所以将点连接成平滑的曲线,故D正确,不符合题意。
故答案为:C。
(2)在竖直方向上
则有
水平方向初速度为
【分析】为使小球抛出时速度沿水平方向及大小相等,则斜槽的末端保持水平及小球每次必须由静止从同一高度下落。再根据平抛运动规律进行数据处理。
8.(2023高三上·大庆期中) 某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示
(1)该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是( )。
A.测定平抛小球的质量 B.确保斜槽光滑
C.确保斜槽末端水平 D.测定斜槽顶端到桌面的高度
(2)图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片,图乙背景中每一小方格的边长为,、、是照片中小球的三个位置,(取),那么:
①照相机拍摄时每 s曝光一次;
②小球做平抛运动的初速度的大小为 m/s。
【答案】(1)C
(2)0.12;1.8
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)平抛运动中,小球质量大小对结果无影响,A错误;斜槽轨道不一定需要光滑,而且也不可能光滑,只要保证小球每次从同一位置由静止释放即可,B错误;通过调节斜槽末端保持水平,可以保证初速度沿水平方向,确保小球做平抛运动,C正确;不需要测定斜槽顶端到桌面的高度,高度对实验无影响,D错误。
故答案为:C。
(2)由
解得
由平抛运动水平方向做匀速运动可知
【分析】(1)平抛运动小球每次从同一位置由静止释放,斜槽末端保持水平。
(2)第一个计数位置不是刚释放位置利用,求解时间间隔。
9.(2023高一下·拉萨期末)某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。
甲 乙
(1)先采用图甲所示装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把球沿水平方向弹出,他观察到的现象是: 填“球先落地”,“球先落地”或“两球同时落地”。让球恢复初始状态,用稍小的力敲击弹性金属片,球在空中运动的时间将 填“变长”,“不变”或“变短”。
(2)接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片,图乙是照片的一部分,正方形小方格每边长,闪光的快慢是每秒次,则可以计算出小球做平抛运动的初速度 ,小球在点的速度 。重力加速度
【答案】(1)两球同时落地;不变
(2);或
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】 (1) A求平抛运动分解为竖直方向自由落体运动和水平方向匀速直线运动,故两球同时落地;落地时间由下落高度决定,用稍小的力敲击弹性金属片A球运动时间不变。,C点速度竖直分量,则C点速度。
【分析】此题考查对平抛运动分解的理解。平抛运动分解为竖直方向自由落体运动和水平方向匀速直线运动,两个方向分运动互不影响,可以分别进行分析,竖直方向可以借助纸带分析的方法。
10.(2023高一下·宾县月考)
(1)在做“科学探究:平抛运动的特点”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.铅垂线 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧秤
(2)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
【答案】(1)A;C
(2)A;D
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)还需要铅垂线,确保小球抛出后是在竖直面内运动;还需要坐标纸,便于描绘小球的运动轨迹,故AC符合题意;
(2)ADE.让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,然后将这几个点平滑连接起来,不是把所有的点连接起来。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,故AD符合题意,E不符合题意;
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,故BC均不符合题意。
故答案为:AD
故答案为:(1)AC;(2)AD
【分析】在实验中要画出平抛运动轨迹,必须确保小球做的是平抛运动。所以斜槽轨道末端一定要水平,同时斜槽轨道要在竖直面内。要画出轨迹,必须让小球在同一位置多次释放,才能在坐标纸上找到一些点。然后将这些点平滑连接起来,就能描绘出平抛运动轨迹。
11.(2022高一下·天津期中)如图所示为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:
(1)平抛运动在水平方向的分运动为 ;
(2)平抛运动在竖直方向的分运动为 .
【答案】(1)匀速直线运动
(2)自由落体运动
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)通过轨迹图可知,平抛运动在任意时刻水平方向上运动规律与匀速直线运动的规律相同,可知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.
(2)通过轨迹图可知,平抛运动竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同,在竖直方向上做自由落体运动.
【分析】(1)通过轨迹可以判别其平抛运动其水平方向的分运动为匀速直线运动;
(2)利用轨迹图可以判别平抛运动其竖直方向的分运动为自由落体运动。
12.(2023高一下·定边月考)
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,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.斜槽必须尽可能光滑
C.每次必须由静止开始从同一位置释放小球
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)有一个同学在实验中,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△s相等的三点A、B、C,量得△s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,利用这些数据,可求得物体抛出时的初速度大小为 m/s。(g取10m/s2)
【答案】(1)A;C
(2)2
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A.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,故A符合题意;
BC.为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放即可,斜槽是否光滑没有影响,故B不符合题意,C符合题意;
D. 将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线,用平滑的曲线把各点连接起来,故D不符合题意。
故答案为:AC
(2)根据得:,根据得:。
故答案为:(1)AC;(2)2.0。
【分析】(1)根据实验的原理和注意事项分析判断。(2)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔。根据水平位移和时间间隔求物体抛出时的初速度大小。
13.(2022高一下·洛阳月考)如图甲所示是小球做平抛运动的实验装置图,如图乙所示是小球做平抛运动时被拍下的频闪照片的一部分,背景标尺每小格表示,回答下列问题:
(1)小球的初速度大小 ;
(2)计算得出重力加速度 ;
(3)拍摄第二张频闪照片时,小球在竖直方向的分速度为 。
【答案】(1)1.5
(2)10
(3)1.0
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)由图乙可知,每隔0.1s照相机曝光一次,在水平方向上有可得小球的初速度大小
(2)在竖直方向上,根据
由图乙可得
(3)依题意,根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的瞬时速度,可得
【分析】(1)利用平抛运动的位移公式可以求出初速度的大小;
(2)利用竖直方向的邻差公式可以求出重力加速度的大小;
(3)利用其平均速度公式可以求出瞬时速度的大小。
14.(2022·东城模拟)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如:
实验操作。在“验证动量守恒定律”实验中,如图所示,A、B为半径相同的小球。实验时先让质量为 的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止释放,经轨道末端抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为 的B球放在斜槽轨道的末端,让A球仍从位置S由静止释放,与B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为落点的平均位置。本实验中,斜槽轨道 光滑(选填“必须”或“不必须”),斜槽轨道末端 水平(选填“必须”或“不必须”),地面上的白纸 移动(选填“可以或“不可以”)。
【答案】不必须;必须;不可以
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】本实验的注意事项:斜槽轨道不需要光滑,只需保证每次从同一个位置下落且斜槽轨道末端必须水平,地面上的白纸是用来记录落地时的位置,所以地面上的白纸不可以移动。
【分析】本题注意考查该实验的注意事项,根据实验注意事项进行分析判断即可。
15.(2021高三上·深圳月考)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔 发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为 。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。
完成下列填空:(结果均保留2位有效数字)
(1)小球运动到图(b)中位置A时,其速度的水平分量大小为 ,竖直分量大小为 ;
(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为 。
【答案】(1)1.0;2.0
(2)9.7
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)因小球水平方向做匀速直线运动,因此速度为
竖直方向做自由落体运动,因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得
(2)由竖直方向的自由落体运动可得
代入数据可得
【分析】(1)因小球水平方向做匀速直线运动,因此速度为 就可以求出速度的水平分量,竖直方向做自由落体运动,因此A点的竖直速度可由平均速度等于时间中点的瞬时速度求得 竖直分量;
(2)根据匀变运动相位差公式就可以求的答案。
16.(2020高一上·威海期末)某同学利用如图所示的装置探究平抛运动分运动的特点。
实验中,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出;同时B球被释放,自由下落。通过比较它们落地的时间判断A球的运动特点。
(1)观察图中装置,指出图中器材安装错误的地方 ;
(2)正确操作时,若只听到一个落地的声音,由此可以得到的结论是______。
A.A球在水平方向做匀速直线运动
B.A球在竖直方向做自由落体运动
C.A球的轨迹为抛物线
D.A球的运动可分解为竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动
【答案】(1)A球与B球不等高
(2)B
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)观察图中装置,可看出图中器材安装错误的地方:A球与B球不等高;
(2)正确操作时,若只听到一个落地的声音,说明两球在竖直方向的运动相同,由此可以得到的结论是A球在竖直方向做自由落体运动,但不能说明A球在水平方向的运动是匀速直线运动,也不能说明A球的轨迹为抛物线,故答案为:B。
【分析】(1)探究竖直规律,需等高。
(2)一个声音,说明竖直自由落体运动,其它无法说明。
17.(2020高三上·滕州月考)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=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m,h2=0.2m,(g=10m/s2)利用这些数据,可求得:
(1)物体抛出时的初速度为 m/s。
(2)物体经过B时竖直分速度为 m/s。
(3)抛出点距B点的水平距离为 m。
【答案】(1)2
(2)1.5
(3)0.3
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)物体在竖直方向上做自由落体运动,即初速度为零的匀加速直线运动,根据逐差法可得
解得
在水平方向上有
故 (2)B点是AC段的中间时刻所在点,所以根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得 (3)抛出点到B点的时间
则抛出点到B点的水平距离
【分析】利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度;求解B点的速度,需要求出b点的水平速度和竖直速度,再进行合成即可。结合B点竖直方向的速度,利用自由落体运动公式求解运动的时间,再反向推导起始位置的坐标,进而求解B的水平位移。
18.(2020高二上·东莞开学考)利用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。
①下列关于该实验的说法正确的是 (填写字母)
A.实验中必须要求斜槽末端水平
B.该实验产生误差主要是因为斜槽粗糙
C.钢球每次从同一位置释放,保证钢球每次抛出的初速度相同
D.在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点,然后用折线连接就可以得到平抛运动的轨迹
②如图乙为一小球做平抛运动描的几个点,图中方格每边长为 ,g取 ,则小球的初速度为 ,小球在B点时的竖直分速度为 。(以上结果保留两位有效数字)
【答案】AC;2.0;3.0
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】①A.实验中必须要求斜槽末端水平,以保证小球能做平抛运动,A符合题意;
B.斜槽粗糙对该实验无影响,只要小球到达底端时速度相同即可,B不符合题意;
C.钢球每次从同一位置释放,保证钢球每次抛出的初速度相同,C符合题意;
D.在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点,然后用平滑的曲线连接就可以得到平抛运动的轨迹,D不符合题意。
故答案为:BC。②根据△y=gT2
解得
小球做平抛运动的初速度 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,则
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;从同一位置静止释放,是为了使每次实验的小球具有相同的初速度;
(2)利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度;求解B点的竖直速度,即为AC段竖直方向的平均速度,结合运动距离和时间求解即可。
19.(2020高一下·眉山期末)图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点法可画出平抛小球的运动轨迹。
(1)下面列出的一些实验要求正确的是___________(填选项前面的字母)。
A.通过调节使斜槽的末端切线水平
B.斜槽必须光滑
C.每次静止释放小球的位置必须不同
D.将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将各点连接成折线
(2)图乙是利用频闪照相研究平抛运动的示意图,小球A由斜槽滚下,当它从末端水平飞出时,小球B同时自由下落,频闪照片中B球有四个像,相邻像间的距离已在图中标出。两球恰在位置4相碰,则B球从1位置运动到4位置的时间为 s;A球离开槽末端时的速度为 m/s。(g取10m/s2)
【答案】(1)A
(2)0.3;1
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A.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符合题意;
BC.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,但斜槽不一定要光滑,B、C不符合题意;
D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,平滑的曲线把各点连接起来,D不符合题意;
故答案为:A;(2)小球B自由下落,根据 可得
B球从1位置运动到4位置的时间为
A球离开槽末端时的速度为
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;
(2)物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用竖直方向的距离求出运动时间,利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度。
20.(2020高一下·泸县期末)某同学在做“测量平抛运动初速度”的实验研究时,实验简要步骤如下:
⑴按实验要求安装好器材,如图甲所示。注意斜槽末端切线要 ,记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线。
⑵让小球多次从同一位置静止释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图乙中A、B、C所示。
⑶取下方格纸,以O为原点,以水平线为x轴,竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹。
⑷已知图中每个方格边长为 ,重力加速度g取 ,则小球从A到B的运动时间是 s,小球做平抛运动的初速度是 。
【答案】水平;0.1;1.96
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)为了保证小球做平抛运动,则注意斜槽末端切线要水平;(2)根据 可得 小球做平抛运动的初速度是
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;
(2)利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度。
1 / 1