《学霸笔记 同步精讲》第一章 抛体运动 3.探究平抛运动的特点 练习（教师版）物理教科版必修2

3.探究平抛运动的特点
课后训练巩固提升
基础巩固
1.(多选)研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差(　　)
A.使用密度大、体积小的钢球
B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C.实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
D.使斜槽末端的切线保持水平
答案ACD
解析选用密度大、体积小的钢球可以减小空气阻力的影响,故A对;此实验与钢球和斜槽间是否有摩擦无关,故B错;实验中必须让小球每次都从同一位置由静止滚下,才能使平抛运动的初速度相同,故C对;实验中斜槽末端的切线水平,才能保证小球做平抛运动,故D对,综上所述正确答案为A、C、D。
2.在“探究平抛运动的特点”实验中,实验装置如图所示,为了描绘小球的运动轨迹,下列说法不正确的是(　　)
A.斜槽M的末端要水平
B.斜槽M不需要是光滑的
C.小球每次应在斜槽M上的同一点释放
D.抛出点应选在小球处在斜槽M末端时球的上端
答案D
解析为了让小球从斜槽的末端离开时的初速度是水平的,斜槽的末端要水平,故A正确;只要保证每次小球从斜槽末端飞出时速度相等即可,斜槽不一定需要是光滑的,故B正确;为了保证每次小球从斜槽末端飞出时速度相等,要求小球每次都从斜槽上同一点静止释放,故C正确;抛出点应选在小球处在斜槽M末端时小球的球心对应的位置,故D错误。
3.(多选)在研究平抛物体的运动的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置是(设小球半径为r)(　　)
A.斜槽口末端O点
B.小球在槽口时,球心在木板上的投影点
C.槽口O点正前方r处
D.小球放在槽口末端时,过小球最高点的水平线与槽口的竖直线的交点正下方r处
答案BD
解析小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,而是球的球心在槽口上方时,球心在板上的水平投影点,该投影点的位置要比槽口的位置高一些,确定该投影点的位置用选项B、D的说法即可。
4.在研究平抛运动的实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次记下小球的位置,某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示。
(1)从图中明显看出甲的实验错误是　　　　　　　　。
(2)乙的实验错误是　。
答案(1)斜槽末端不水平
(2)每次释放小球的位置不同
解析题图甲中,可以看出小球的初速度方向斜向上,实验错误是斜槽末端不水平;题图乙中,小球运动的轨迹不重合,可知每次静止释放小球的位置不同。
能力提升
1.某同学做平抛物体运动的实验时,用带孔的硬纸卡片来确定小球位置,如图所示,下面实验步骤正确的排列顺序是　　　　　　。
A.把钢球从斜槽上的某点释放,它飞出后开始做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰从小孔中央通过,然后对准小孔中央在白纸上记下一个点
B.把小球放在斜槽末端,以球心位置作为平抛运动起点O,在白纸上标出O点位置
C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线Ox
D.用光滑曲线把记录到小球通过位置的若干点连接起来,得到平抛运动的轨迹
E.从斜槽上相同位置释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点
F.在轨迹上取几个不同的点,测出它们的坐标x和y,利用g值,求出初速度再取平均值
G.利用重垂线画出竖直线Oy
H.把白纸用图钉固定在竖直木板上,把小球放在斜槽末端水平部分,调整到小球不滚动,再固定斜槽
答案HBGAECDF
解析在实验中让小球能做平抛运动,并能描绘出运动轨迹,实验成功的关键是小球初速度是否水平,要求从同一位置多次无初速度释放,这样才能确保每次平抛轨迹相同。
2.图甲是研究平抛物体运动的实验装置,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
甲
(1)以下实验过程中的一些做法合理的有　　　　。
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,下列各图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是　　　　。
(3)图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm,y2为45.0 cm,A、B两点水平距离Δx为40.0 cm,则平抛小球的初速度v0为　　　　　 m/s。若C点的竖直坐标y3为60.0 cm,则小球在C点的速度为vC=　　　　　 m/s。(结果保留两位有效数字,g取10 m/s2)
乙
答案(1)AC　(2)C　(3)2.0　4.0
解析(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,故A正确;因为要画同一运动的轨迹,每次释放小球的位置必须相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;用描点法描绘平抛运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能连成折线或者直线,故D错误。
(2)物体在竖直方向做自由落体运动,y=gt2;水平方向做匀速直线运动,x=vt;联立可得y=,因初速度相同,所以为常数,故y和x2应为正比例关系,故C正确。
(3)根据平抛运动的处理方法,小球竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,所以y1=,y2=,水平方向的速度,即平抛小球的初速度为v0=,联立代入数据解得v0=2.0 m/s。若C点的竖直坐标y3为60.0 cm,则根据公式=2gh, 得vCy=2 m/s,所以C点的速度为vC==4.0 m/s。
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