2022年高考物理實驗提升特訓(xùn)專題05 探究平拋運動的特點

《2022年高考物理實驗提升特訓(xùn)專題05 探究平拋運動的特點》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理實驗提升特訓(xùn)專題05 探究平拋運動的特點（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考創(chuàng)新實驗特訓(xùn)提升 專題05探究平搪運動的特點 1.用傳感器和計算機可以方便地描出做平拋運動的物體的軌跡，一種設(shè)計原理如圖甲所示。物體A以某一 初速度從。點水平拋出，它能夠在豎直平面內(nèi)向各個方向同時發(fā)射超聲波脈沖和紅外線脈沖，在它運動的 平面內(nèi)安放著超聲-紅外接收裝置8, 8盒裝有兩個超聲一紅外接收器，并與計算機相連，片、層各 自測出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時間差，并由此算出它們各自與物體A的距離。 (1)為使運動軌跡更接近拋物線，物體A應(yīng)選用下列哪種小球更合理() A.小木球 B.小鋼球 C.小皮球 (2)如圖乙所示，某實驗小組讓物體A在圖示位置同時發(fā)射超聲波脈

2、沖和紅外線脈沖，以拋出點。為坐標 原點建立坐標系，若還測出了。點到8］、82的距離，重力加速度未知，則由題中條件可以求出 o A.物體A的初速度 B.物體A的位置坐標 C.物體A的運動時間 D.物體A此時的速度方向 【答案】B BD 【解析】⑴⑴為減小空氣阻力的影響，應(yīng)選用小鋼球更合理。故選B。 ⑵⑵B.設(shè)A點坐標為由幾何關(guān)系可得做2=丁+(08「4； x2+(OB2-y)2 由題意可知，AB|、AB2 y。用、。生均已知，聯(lián)立可解得八y,即可確定物體A的位置坐標，B正確: AC.由平拋位移公式可得犬=卬；y = gg/由于重力加速度g未知，故無法求得運動時間t及初速度VO,

3、 AC 錯誤； D.由速度偏角公式可得tan a =2=&■由位移偏角公式可得tan6=工=盧對比可得tan a = 2 tan4=空 % % x 2v0 X 故可確定物體A此時的速度方向，D正確。故選BD。 2.為了探究"平拋運動”的規(guī)律，小明設(shè)計實驗如下圖所示，其中M是電風(fēng)扇，它能夠帶動小球A以一定初 速度進入滑道。當(dāng)小球抵達第二個光電門時，傳感器接收到小球信號并傳輸至與平拋軌道等高的質(zhì)量更大 的8小球裝置處，將8小球由靜止釋放。試回答下列小題： /////////////////////////// （1）下列實驗器材是本實驗必須要的是 O A.帶重錘的線 B.刻度尺

4、 C.秒表 D.天平 E.祛碼 （2）當(dāng)測得光電門的間距為10cm,小球從光電門1到光電門2的時間為0.05s,則小球做平拋運動的初速 度為- （3）本實驗的目的是為了 o A.驗證平拋運動的初速度不影響豎直方向上速度的改變 B.驗證平拋運動的初速度越大，物體移動的位移越大 C.驗證平拋運動不受物體質(zhì)量的影響 D.驗證重力越大的物體，在做平拋運動時受空氣阻力的影響更小 故選AB 度為% 平拋的初速度不影響豎直方向上速度的改變 故選A 擋板 77777 777777777a ⑷⑷A圖中操作方法正確，誤差較小，B圖把小球卡在外測量爪凹槽處，會產(chǎn)生較大誤差 為了探究

5、做平拋運動的物體在豎直方向的運動規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了下面一個實驗 ⑶⑶本實驗把平拋運動與自由落體運動進行比較，主要目的是為r驗證平拋運動的豎直分運動是自由落體 (2)[2]當(dāng)測得光電門的間距為10cm,小球從光電門1到光電門2的時間為0.05s,則小球做平拋運動的初速 【解析】本實驗需要用帶重錘的線確定豎直方向，需要刻度尺測量兩光電門間距 在測量小球的直徑時，下列測量方法誤差較小的是. “匕平行光 擋板I I I I （1）如圖甲所示，。。為一豎直木板，小球從斜槽上擋板處由靜止開始運動，離開。點后做平拋運動，右 側(cè)用一束平行光照射小球，小球在運動過程中便在木板上留下影子。如圖甲是

6、用頻閃照相機拍攝的小球在 運動過程中的位置以及在木板上留下的影子的位置，如圖中4 8、C、。點?，F(xiàn)測得各點到。點的距離分別 為5.0cm、19.8cm、44.0cm、78.6cm1,試根據(jù)影子的運動情況討論小球在豎直方向上的運動情況。（已知 照相機的閃光頻率為10 Hz） （2）若將平行光改為沿豎直方向，小球在運動過程中會在地面上留下影子，如圖乙所示，用頻閃照相機拍 攝的影子的位置如圖中的O'、B'、C'、D0點。現(xiàn)測得各點到O'點的距離分別為19.6cm, 39.8cm, 60.2 cm、79.6cm,試根據(jù)影子的運動情況討論小球在水平方向上的運動情況。 【答案】（1）見解析；（2）見解析

7、 【解析】（1）小球運動過程中在木板上留下的影子反映了小球在豎宜方向的運動情況，照相機的閃光周期 T = 0.1s ,影子在連續(xù)閃光時間內(nèi)的位移分別為與=5.0cm、,v2 =14.8cm ,工=24.2cm、x4 = 34.6cm ,根據(jù) 逐基法可得，影子運動的加速度大小為a =心土止回以= 9.8m/s2加速度約等于重力加速度，可見，小 4T2 球在豎宜方向的運動為自由落體運動。 ⑵小球在地面上留下的影子的運動情況反映J-,小球在水平方向的運動情況。各點到。點的距離即小球在對 應(yīng)時間內(nèi)在水平方向上的位移，可以作出位移一時間圖像來判斷小球在水平方向的運動情況，如圖所示 山

8、圖像可以看出，小球水平方向的位移一時間圖線為一條經(jīng)過原點的直線，說明位移隨時間均勻變化，即 影子的運動為勻速直線運動，也就說明小球在水平方向的運動為勻速直線運動。 4.某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度g的大小。實驗步驟如下: ①調(diào)節(jié)斜槽軌道末端水平，并與斜面體ABC的頂端A點銜接，然后將斜槽和斜面體固定； ②將光電門傳感器固定在斜槽軌道末端，并調(diào)節(jié)其高度，使小球在斜槽軌道末端靜止時球心與光電門上的 小孔重合； ③先在斜面上鋪一層白紙，再在白紙上鋪復(fù)寫紙，并將它們固定好； ④把小球從斜槽軌道上的某一位置由靜止釋放，使其脫離斜槽軌道后落到復(fù)寫紙上，記錄小球經(jīng)過光電門 的遮光

9、時間,并測量小球落在斜面上的位置與A點的距離.V,； ⑤不斷改變小球從斜槽軌道上釋放的位置，重復(fù)步驟④，得到多組型和s值，并以』F為縱坐標，以s 為橫坐標，建立宜角坐標系，描點作圖后得如圖丁所示的正比例函數(shù)圖像，圖像的斜率為\ （1）實驗過程中，該同學(xué)用圖乙所示的游標卡尺測量小球的直徑d,應(yīng)該用游標卡尺的 （填 或"U）進行測量，示數(shù)如圖丙所示，該小球的直徑d為 mm； （2）為完成該實驗，還需測量的物理量有 A.小球的釋放點到桌面的高度九B,斜面的高度為 C.斜面的長度L D.小球的質(zhì)量m （3）請用k、d及笫（2）問中所選物理量的符號表示重力加速度g的大小

10、: g= 【答案】B 11.30 BC 【解析】(1) 用于測量內(nèi)徑，8用于測量外徑，C用于測量深度，故填8：根據(jù)游標尺的刻度為20 格，總長度比主尺短1mm,故精度為0Q5 mm,讀數(shù)=主尺讀數(shù)(單位mm )+游標尺和主尺對齊的格數(shù)x0.05mm , 所以讀數(shù)為11.30 mm o (2) [3]該實驗通過對小球落到斜面上之前的平拋運動的研究計算幣:力加速度，需要知道斜面傾角或傾角的 正余弦值，斜面傾角的正弦值sin。=與余弦值cos 6=在一%故選BC選項。 L L (3)⑷小球在平拋運動過程中x =咿，y = gg產(chǎn)初速度% =無由幾何關(guān)系得* = 585夕，

11、y = ssine 整理得1 2 = (f g s因此斜％1 一發(fā)卜得g-警 (Ar)2 2Lh2d2 2Lh2r 匕一眩 5.斜坡是山城重慶常見的一種道路情況。小張同學(xué)用卷尺和一把彈簧槍(如題圖所示)，結(jié)合自己的身高h 及平拋運動知識，測量出自己家門口的一段長斜坡的高度，具體實驗過程如下： rvr (1)小張同學(xué)先找一段水平路面，將小球裝入彈簧槍中，裝入彈簧槍中的小球應(yīng)選擇; A.小鋼球 B.小木球 C.小塑料球 D.均可 (2)用小球壓縮彈簧并記錄壓縮后彈簧的長度，將彈簧槍貼在頭頂處沿 方向發(fā)射，如題圖所示， 然后測量出小球落地點到發(fā)射點的水平距離X； (3)

12、改變并記錄彈簧槍內(nèi)彈簧的長度，重復(fù)步驟(2)多測幾組X； （4）小張同學(xué)走上斜坡，先用卷尺測量出斜坡的長度L,然后用小球壓縮彈簧到（2）、（3）步驟中對應(yīng)長 度，再將彈簧槍貼在路面上沿（2）、（3）步驟中相同方向發(fā)射，如題圖所示，然后測量出相應(yīng)的小球落地 點到發(fā)射點沿斜坡的距離刖； （5）用測得的X、X。繪制如題圖象，其縱坐標應(yīng)選擇 （選填x, K或x3）； （6）找出圖線的斜率為k,求出斜坡傾角。的正弦值sin 6= （用6和k表示） （7）則斜坡的高度為H=Lsin。。 【答案】A 水平 x 瓦平 【解析】口）田要選擇密度大體積小的，鋼球的密度大，空氣阻力對鋼球的

13、影響比小木球和小塑料球的小, 故A正確，BCD錯誤； ⑵⑵讓小鋼球做平拋運動，所以將彈簧槍貼在頭頂處沿水平方向發(fā)射； （5）⑶因為土 = cos ￡ , 6角是斜面傾角，不變，故其縱坐標應(yīng)選擇X： x h ⑹⑷因為一二COS。=4所以X =公。根據(jù)勾股定理得伏/）2 +方2 = xj所以X。=, *0 5/1 一 k 則 sin Q - - = V1 - k2 % 6.如圖(a)所示，AB是一可升降的豎直支架，支架頂端A處固定一弧形軌道，軌道末端水平。一條形木板 的上端較接于過A的水平轉(zhuǎn)軸上，下端擱在水平地面上。將一小球從弧形軌道某一位置由靜止釋放，小球 落在木板上的某處，測出

14、小球平拋運動的水平射程x和此時木板與水平面的夾角9,并算出tan。。改變支 架AB的高度，將小球從同一位置釋放，重復(fù)實驗，得到多組x和tan。，記錄的數(shù)據(jù)如下表： x / m 0 0.5 1.0 1.5 2.0 tan。 (a) (b) 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 tani? 0.18 0.32 0.69 1.00 1.19 1.43 x/m 0.035 0.065 0.140 0.160 0.240 0.290 ⑴在圖(b)的坐標中描點連線，作出X— tan。的關(guān)系圖象。 () (2)根據(jù)x-tant?圖象可知小球做

15、平拋運動的初速度v0=—m/s；實驗中發(fā)現(xiàn)9超過60。后，小球?qū)⒉粫袈?在斜面上，則斜面的長度為 m。(重力加速度g取:LOm/s?) (3)實驗中有一組數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯誤，可能的原因是。 【答案】見解析 1。(0.96~1.04) 0.69 (0.65~0.73) 小球釋放位置與其他次實驗不同(低于其 他次實驗) 【解析】⑴⑴.x-tan。的關(guān)系圖象如圖所示. x/m (2)[2]{3],根據(jù)tang上得f =馬必”則水平射程為工=咿=出則可知圖線的斜率4 =生心 vat 8 8 8 4=管=0.2解得%=欄=舊1*m/s=1.0m/s當(dāng)氏60。時，有.=%詈=笆瀘$=今

16、 1 X _ /T 則斜面的長度為s = —^-=T-=3&*0.69m cos600 1 5 2 (3)[4].實驗中有?組數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯誤，由圖可知，水平射程偏小，由x=%，=2元,an。知，初速度偏小， g 即小球釋放位置低于其他次實驗. 7.某科學(xué)興趣小組要驗證小球平拋運動的規(guī)律，實驗設(shè)計方案如圖甲所示，用輕質(zhì)細線拴接一小球，在懸 點。正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷；MN為水平木板，已知懸 線長為L,懸點到木板的距離OO' = 〃(〃>L)。 (1)將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的C點，O'c = xo (2)圖乙

17、是以豎直方格板為背景通過頻閃照相得到的照片，每個格的邊長L = 5cm,通過實驗，記錄了小 球在運動途中的三個位置，如圖所示，則該頻閃照相的周期為 s,小球做平拋運動的初速度為 m/s； (g = 10m/s2 ). (3)在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角小球落點與O'點的水平距離 x將隨之改變，經(jīng)多次實驗，以r為縱坐標、cos。為橫坐標，得到如圖丙所示圖象，則當(dāng)6 = 30。時，x為 m (答案可帶根號)。 【答案】0.1 1.5 0.52或3_6 加】⑵⑴⑵在豎直方向上,根據(jù)―得『哈=探黑。則小球平拋運動的初速度 3L _ 一于一 3x0.05 0.

18、1 m/s = 1.5m/s (3) [3]由圖內(nèi)可知x? =2-2cos。當(dāng)6 = 30。時，可得x =亞二= 0.52m 8.不久的將來，在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。懸點。正下方P點處有水平放 置的熾熱電熱絲，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷，小球由于慣性向前飛出做平拋運動。現(xiàn)對小球采 用頻閃數(shù)碼照相機連續(xù)拍攝。在有坐標紙的背景屏前，拍下了小球在做平拋運動過程中的多張照片，經(jīng)合 成后，照片如圖乙所示。。、b、c、d為連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s, 照片大小如圖中坐標所示，又知該照片的長度與實際背景屏的長度之比

19、為1： 4,則 ①由以上信息，可知。點 (選填"是"或"不是")小球的拋出點; ②由以上及圖信息，可以推算出該星球表面的重力加速度為 m/s2； ③由以上及圖信息可以算出小球平拋的初速度是 m/s ； ④由以上及圖信息可以算出小球在b點時的速度是 m/so 【答案】是 8 0.8 0.80 【解析】⑴⑴初速度為零的勻加速直線運動經(jīng)過相同的時間內(nèi)通過位移之比為1： 3： 5,由圖可知因為小 球在豎直方向位移之比為1:3:5,可知。點是拋出點； ⑵⑵由ob、be、cd水平距離相同可知，。至ijb、b到c運動時間相同，設(shè)為兀 在豎宜方向有AhugP 其中 7=0.10s,

20、可求出 g =馬=2x4x1-=8m/s2 T2 0.12 （3）⑶由兩位置間的時間間隔為0.10s,水平距離為2cm,由*=k 得水平速度為丫 =生答Tm/s=0.8m/s （4）[4]b點豎直分速度為ac間的豎直平均速度，則v產(chǎn)4x4x10 jm/s=o.8m/s所以"=抱+1=0.8血m/s 2x0.10 9.如圖甲，在農(nóng)田旁離地一定高度架有一水管，管口水平，小明根據(jù)學(xué)到的平拋運動知識，只用一把卷尺， 測量出水口單位時間內(nèi)流出的最大水量（假設(shè)水從出水口沿水平方向均勻流出，已知重力加速度為g）。步 驟如下： 圖甲 （1）如圖乙，關(guān)閉水閥，用卷尺測量出水龍頭的內(nèi)宜徑。=c

21、m； （2）測量水管上沿離地高度H,打開水閥門且將其調(diào)到出水量最大，記下噴出水最遠的落地位置，關(guān)上閥 門，測量出最遠位置到出水口的水平距離L,則水流速度 （用題中物理量的字母表示）; (3)請推導(dǎo)單位時間出水量表達式Q= (用題中物理量的字母表示)。 【答案】4.50 匡 -7rD2L.p^ \2H 4 V2/7 【解析】(1)卬刻度尺讀書要估讀到分度尺的下一位，所以。=4.50cm； (2)⑵由平拋運動的公式L = W： (3)[3]排水量Q等于流速乘以管的橫截面積公式如下。=訶；5 =萬尸 io.某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置探究平拋運動的特點。:光滑圓弧軌道左端固定在

22、鐵架臺上, 圓弧軌道右端水平，并且在右端安裝一力傳感器，實驗時將一實心小球從圓弧軌道某高度處由靜止釋放, 小球從水平末端滑出，力傳感器記錄小球離開軌道時對軌道的壓力F。 ⑴讓小球從軌道的不同高度處由靜止下滑，記錄每次釋放時小球距離軌道末端的高度h和小球到達軌道末 端時力傳感器的示數(shù)，作出F-h圖像如圖乙所示，則小球的質(zhì)量m=kg,圓弧軌道的半徑 /?=m。 (2)現(xiàn)讓小球多次從軌道同一高度處由靜止下滑，小球到達軌道末端時力傳感器的示數(shù)如下表所示。 次序 1 2 3 4 5 6 F/N 1.94 1.97 1.95 1.98 1.96 1.95 小球最后落

23、在水平地面上，測得圓弧軌道末端到水平地面的高度a = lm,若小球在水平地面的平均落點距 鐵架臺的水平距離￡=m,則可驗證小球離開軌道后做平拋運動。 【答案】0.1 0.2 0.83 【解析】⑴⑴⑵在小球從軌道h高度處由靜止運動到水平末端的過程中，根據(jù)機械能守恒定律有作〃=;，加 在軌道木端，根據(jù)牛頓第二定律彳i & -，"g =*根據(jù)牛頓第二定律行F =在整理得尸=等/ +砥結(jié)介題佟I K K 乙可知，當(dāng)力=0時，有mg=0.98N,當(dāng)人= 0.15m時，有尸= 2.45N,故小球的質(zhì)量"? = 0/kg ,軌道半徑 R=0.2m。 ⑵⑶根據(jù)表格，當(dāng)小球多次從軌道同一高度處由靜止下

24、滑到軌道末端時，對軌道的平均壓力戶= L96N 根據(jù)牛頓第三定律可得氏=聲根據(jù)牛頓第.定律有用-m?=萼解得小球離開軌道的水平速度4=L4m/s 若小球離開軌道后做平拋運動，則小球在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做勻速直線運動，在 豎直方向上有％ =解得,=孚s小球在水平方向距拋出點的位移x =卬=0.63 m小球在水平地面的平均落 點距鐵架臺的水平距離L=》+/? = 0.8301當(dāng)測得小球在水平地面的平均落點距鐵架臺的水平距離0.83m時，” 驗證小球離開軌道后做平拋運動。 11.某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置研究平拋運動的規(guī)律。為了確定小球在不同時刻所通過的位置，在一 塊平木

25、板上固定復(fù)寫紙和白紙，豎直立于槽口前某處，使小球從斜槽上滾下撞在木板上留下痕跡。 （1）在實驗中下列要求不必噗的是 A.斜槽軌道必須是光滑的 B.斜槽軌道末端的切線必須調(diào)成水平 C.記錄痕跡的白紙必須在豎直平面內(nèi) D.小球每次必須從斜槽上同一位置靜止?jié)L下 （2）正確安裝裝置后，小球在斜槽末端的 （選填"最上端"、"最下端"或者"球心”）對應(yīng)的位置 即為平拋運動的起始點。 （3）將木板依次放在位置1、2、3時，小球依次從斜槽擋板處靜止?jié)L下，撞在木板上留下痕跡依次為4 8、 C?已知1、2、3位置的水平距離均為X,測得A、8間的豎直距離X，A、C間的豎直距離為，當(dāng)?shù)氐闹亓?

26、 加速度為g,根據(jù)以上測得的物理量可求得小球的初速度為 o 【答案】A 球心 【解析】（D[1]AD.斜槽軌道不必是光滑的，只要小球每次從斜槽上同一位置靜止?jié)L下即可，AiE確，D錯 誤： B.斜槽軌道末端的切線必須調(diào)成水平，以使小球能水平拋出，B錯誤； C.記錄痕跡的白紙必須在豎直平面內(nèi)，以確保水平、豎直位移的測量準確，C錯誤。故選A。 ⑵⑵正確安裝裝置后，小球在斜槽末端的球心對應(yīng)的位置即為平拋運動的起始點。 （3乂3]已知1、2、3位置的水平距離均為x,故時間間隔7■相同，水平方向滿足x=%7豎直方向由勻變速直 線運動的推論可得Ay = （丫2 - Y）- X = gT

27、2聯(lián)立解得小球的初速度為% = （ f 2y 12.在做"研究平拋運動”的實驗中，為了測量小球平拋運動的初速度，實驗用如圖所示的裝置。實驗操作的 主要步驟如下： （0）在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段初始 距離d,并保持板面與軌道末端的水平段垂直。 （0）使小球從較光滑的斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A （0）將木板沿水平方向向右平移一段動距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板 在白紙上留下痕跡8 （0）將木板再水平向右平移相同距離x,使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上

28、得到痕跡 C （回）測得4 8、C三點距地面的高度為yi、y2、y3.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。 請回答下列問題 ⑴關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是 A.每次小球均須由靜止釋放 B.每次釋放小球的位置可以不同 C.步驟（回）初始距離d必須與步驟（田）中距離x相等 ⑵根據(jù)上述直接測量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達式為vo=? （用題中 所給字母表示） ⑶某同學(xué)做進一步的研究，改變小球釋放的初始位置的高度h,每改變一次高度，重復(fù)上述步驟（回）-（0） （其它條件不變），并記錄每次的爪yi、yz、y3.在同一坐標系中畫出乂-；、%-）、圖象。根據(jù)你的 分析，下列哪

29、個圖最接近該同學(xué)的實驗結(jié)果 （圖中直線。表示圖象，直線b表示必-［圖象，宜 h h A. B. 【解析】⑴為了讓小球平拋運動的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，故A正 確B錯誤； C.步驟畫初始距離d不需要與步驟（勖中距離x相等，故D錯誤。故選A。 ⑵⑵在豎直方向匕Q =（%-%）-（兇一 >2）根據(jù)“=gT2得7 =后則初速度為％ = " = X. （3）⑶不考慮小球與斜槽間的摩擦，根據(jù)動能定理得犯?〃 = /"，2解得丫 =廊平拋運動的時間? = : 1 ?2 則，-y = ；g〃，H為斜槽底端到地面的高改，解得v = “-土，yi、y2、V3對應(yīng)

30、的水平位移逐漸增大，即 2 4人 斜率的絕對值逐漸增大，故C正確ABD錯誤。故選C。 13."研究平拋物體的運動”實驗的裝置如圖甲所示。小球從斜槽上滾下，經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運動。每 次都使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，在小球運動軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使小球恰好從 孔中央通過而不碰到邊緣，然后對準孔中央在白紙上記下一點。通過多次實驗，在豎直白紙上記錄小球所 經(jīng)過的多個位置，用平滑曲線連起來就得到小球做平拋運動的軌跡。 (1)實驗所需的器材有：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重垂線、有孔的卡片，除此之外還 需要的一項器材是 A.天平 B.秒表 C.刻度尺

31、 (2)在此實驗中，小球與斜槽間有摩擦 (選填"會"或"不會")使實驗的誤差增大；如果斜槽末 端點到小球落地點的高度相同，小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，那么小球每次在空中運動的時間 (選填"相同"或"不同")。 (3)如圖乙所示是在實驗中記錄的一段軌跡。己知小球是從原點。水平拋出的，經(jīng)測量A點的坐標為 (40cm,20cm), g取10 m/s。，則小球平拋的初速度% =m/s,若8點的橫坐標為/= 60cm ,則8 點的縱坐標為為 =m. (4) 一同學(xué)在實驗中采用了如下方法：如圖丙所示，斜槽末端的正下方為。點。用一塊平木板附上復(fù)寫紙 和白紙，豎直立于正對槽口前的Q處，使小球從斜

32、槽上某一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡4將 木板向后平移至U處，再使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡8.。、。，間的距 離為占，。、。2間的距離為七，A方間的高度差為九則小球拋出時的初速度環(huán)為。 （x；-x；）g 依+x：）g 毛+占 m n X2fH A- 丁門 丁后 【答案】C 不會 相同 2 0.45 A 【解析】（1） [1]此實驗中只需描繪出小球做平拋運動的軌跡，根據(jù)軌跡進行計算，本實驗還需要刻度尺。 故選Co （2）⑴只要小球從同一高度、無初速開始運動，在相同的情形下，即使小球與槽之間存在摩擦力，由于每 次摩擦力的影響相同，仍能保證小球做平

33、拋運動的初速度相同，對實驗沒有影響，所以在此實驗中，小球 與斜槽間有摩擦不會使實驗的誤差增大。 ⑶如果斜槽末端點到小球落地點的高度相同，那么小球每次在空中運動的時間相同。 （3）⑷到達A點的時間，根據(jù)y =；城解得r = ^ = 02s小球平拋的初速度% =>2m/s ⑸到達B點的時間，' = F = O3s , B點縱坐標為y =4g產(chǎn)=0.45 m （4）⑹在豎直方向上y = ； gt2~-gt"水平方向上演-占=v0（r2-r,）聯(lián)M解得小球拋出時的初速度 收選a。 14.用頻閃照相技術(shù)拍下的兩小球運動的頻閃照片如圖所示，拍攝時，光源的頻閃頻率為10Hz, a球從A 點水平拋

34、出的同時，b球自8點開始下落，背景的小方格為相同的正方形.重力加速度g取lOm/sz,不計 阻力. ⑴根據(jù)照片顯示的信息，下列說法中正確的是 A.只能確定b球的運動是自由落體運動 B.不能確定a球沿豎直方向的運動是自由落體運動 C.只能斷定a球的運動是水平方向的勻速宜線運動 D.可以確定a球沿水平方向的運動是勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成 ⑵根據(jù)照片信息可求出a球的水平速度大小為 m/s；當(dāng)a球與b球運動了 s時它們 之間的距離最小. 【答案】D 1 0.2 【解析】第一空.因為相鄰兩照片間的時間間隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做勻速直線運動，

35、豎直方向上的運動規(guī)律與b球運動規(guī)律相同，知豎直方向上做自山落體運動.故D正確，ABC錯誤. 第：空根據(jù)13度gT2=ioxo oim=O.lm.所以2L=0.1m,所以平拋運動的初速度%=與=累=lm/s . 第三空.因為兩球在豎直方向上都做自由落體運動，所以位移之差恒定，當(dāng)小球。運動到與b在同一豎直線 4L 0 2 上時，距離最短,則，='=苧s=0.2s v 1 15.如圖所示，有人對“利用頻閃照相研究平拋運動規(guī)律”裝置進行了改進，在裝置兩側(cè)都裝上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差，白色與黑色的兩個相同的小球都由斜槽某位置靜止開始釋放。實驗后對照 片做一定處理并建立直角坐標

36、系，得到如圖所示的部分小球位置示意圖，取g=10m/s2。 (1)根據(jù)部分小球位置示意圖，對實驗裝置和操作步驟下列說法正確的是。 A.兩斜槽末端切線水平 B.兩斜槽必須光滑 C.兩小球必須同時釋放 D.兩小球是從兩斜槽相同位置靜止釋放的 (2)根據(jù)部分小球位置示意圖，可知閃光頻率為 Hz, A球拋出點坐標―，B球拋出點坐標。 (3)若兩球在實驗中于圖中C位置發(fā)生碰撞，則可知兩小球釋放的時間差約為 So 【答案】AD 10 (0, 0) (1.10m, 0.35m) 0.1 【解析】(1) [1]A.兩斜槽末端切線水平，以保證小球做平拋運動，選項A正確： B,兩斜槽不一定

37、必須光滑，選項B錯誤； C.兩小球不一定要同時釋放，選項C錯誤； D.兩小球在相同時間內(nèi)的水平位移都是31,則做平拋運動的初速度是相同的，則兩球是從兩斜槽相同位置靜 止釋放的，選項D正確。故選AD。 (2)⑵⑶⑷根據(jù)白色小球位置示意圖T =榨=后骼=0.1 s 可知閃光頻率為/ = | = 10Hz對月球因豎直方向相鄰相等時間的位移之比為1:3:5...可知，0點是A球的拋出 點，即A球拋出點坐標(0, 0), B球三個黑點位置豎直方向位移之比為3:5,可知拋出點與最上面黑點位置 的豎直距離為/,水平距離為3/,則B球拋出點坐標(1.10m, 0.35m). (3)⑸若兩球在實驗中于

38、圖中C位置發(fā)生碰撞，則白球下落的時間為4兀 黑球下落的時間為3T,可知兩 小球釋放的時間差為At=r=o.is 16.在研究平拋運動的實驗中，某同學(xué)記錄了小球運動過程中經(jīng)過的A、B. C, D、E、F、G點的位置，相 鄰兩點的時間間隔均為加=0Q5s。取A點為坐標原點，以+x方向表示水平初速度方向，以+y方向表示豎直 向下方向，實驗記錄如下表。 標號n A B C D E F G t/s 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 x/m 0 0.024 0.051 0.073 0.098 0.126 0.150 y/m

39、 0 0.042 0.108 0.198 0.314 0.454 0.617 as 乙 (1)作出x-t圖象如圖甲所示，小球平拋運動的水平初速度大小是 m/s； (2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，t=0.10s時，小球的豎直分速度大小是 m/s； (3)以t為橫坐標，上為縱坐標，作出上一t圖象如圖11乙所示，可得直線斜率的數(shù)值k=4.86,其單位是 t t ,該處重力加速度9=m/s2o 【答案】0.5 1.57 m/s2 9.72 象，則平拋的水平初速度大小為: 【解析】(1)小球做平拋運動，將運動分解，水平方向做勻速直線運動，則有：x = vor,根

40、據(jù)作出的圖 u) = — = m/s = 0.50m/s ； ° t 0.3 (2)小球的豎直分運動為自山落體運動，根據(jù)中間時刻瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，結(jié)合表格可 知，當(dāng)t=0至Ut=0.20s過程中，v=^- = 1.57m/,則t=0.10s時，小球的豎直分速度v = U = 1.57m/s ： t (3)以t為橫坐標，上為縱坐標，作出)一t圖象，由圖像可知，上=h+ 6,即y = A/+加，該式與y = ga產(chǎn)+卬 t t t 2 時應(yīng)，％ = 故k的單位是加速度的單位：m/s2.且a=2k=9.72,即g=a=9.72m/s2。 17.某小組設(shè)計了一個研究平拋運動的

41、實驗裝置，在拋出點。的正前方，豎直放置一塊毛玻璃.他們利用 不同的頻閃光源，在小球拋出后的運動過程中光源閃光，會在毛玻璃上出現(xiàn)小球的投影點，在毛玻璃右邊 用照相機進行多次曝光，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片如圖1,小明在。點左側(cè)用水平的平行光源照射, 得到的照片如圖3；如圖2,小紅將一個點光源放在。點照射重新實驗，得到的照片如圖4已知光源的閃光 頻率均為31Hz,光源到玻璃的距離L=1.2m,兩次實驗小球拋出時的初速度相等.根據(jù)上述實驗可求出：(結(jié) 果 均保留兩位小數(shù)) (1)重力加速度的大小為 m/s2,投影點經(jīng)過圖3中M位置時的速度大小為 m/s (2)小球平拋時的初速度大小為

42、 m/s 【答案】9.61 0.62 9.30 【解析】(1)若用平行光照射，則球在毛玻璃上的投影即為小球豎直方向上的位移，由M = 得： 2 g=9.61w/r投影點經(jīng)過圖3中M位置時的速度大小丫 = 8、7=0.62"〃5 (2)設(shè)小球在毛玻璃上的投影NB=Y 則經(jīng)過時間t后小球運動的水平位移為X = W ；豎直位移為y =ggr，由相似三角形得：vQt_2gr 2 ~L=~T 則：丫 =件"結(jié)合圖4可得：%=9.30m/s 18.如圖，研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球 的水平初速度和飛行時間，底板上的標尺可以測得水

43、平位移. 保持水平槽口距底板高度人= 0.420m不變.改變小球在斜槽導(dǎo)軌上下滑的起始位置，測出小球做平拋運動 的初速度vo、飛行時間t和水平位移d,記錄在表中. ⑴由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時，小球水平位移d與其初速度小成—關(guān)系，與—無關(guān). vo(m/s) 0.741 1.034 1.318 1.584 t(ms) 292.7 293.0 292.8 292.9 d(cm) 21.7 30.3 38.6 46.4 (2)一位同學(xué)計算出小球飛行時間的理論值小=弛=戶”雙=289.8ms發(fā)現(xiàn)理論值與測量值之差約為 3ms.經(jīng)檢查，實驗及測量無誤，其原因是—. ⑶另一位同學(xué)分析并糾正了上述偏差后，另做了這個實驗，競發(fā)現(xiàn)測量值f依然大于自己得到的理論值4, 但二者之差在3—7ms之間，且初速度越大差值越小.對實驗裝置的安裝進行檢查，確認斜槽槽口與底座均 水平，則導(dǎo)致偏差的原因是—. 【答案】正比 t g的取值不準確 光電門傳感器置于槽口內(nèi)側(cè) 【解析】平拋運動水平方向勻速直線運動，位移與速度成正比.與時間無關(guān).當(dāng)?shù)刂亓铀俣炔坏扔?0， 小于 10.光電門傳感器置于槽U內(nèi)側(cè)，導(dǎo)致測得的時間還包括槽口運動的時間，初速度越大，槽口運動時間 越少，誤差越小.