2018_2019学年高中物理第1章怎样研究抛体运动1.4实验研究平抛物体的运动练习（含解析）沪科版.docx

实验:研究平抛物体的运动1.研究平抛物体的运动在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,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.保证小球运动的轨道是一条抛物线解析:平抛运动初速度的大小不是由斜槽末端是否水平决定的,而是由小球释放点到斜槽水平端的竖直高度决定的,故A不正确;研究平抛物体的运动,旨在弄清物体在水平和竖直两个方向上怎样运动,必须保证小球抛出时的速度是水平的,并非要研究小球在空中运动的时间,故B正确,C不正确;无论小球飞出的初速度是水平还是倾斜的,其运动轨迹都是一条抛物线,故D不正确。答案:B2.用描迹法探究平抛运动的规律时,应选用下列各组器材中的哪一组()A.铁架台,方木板,游标卡尺,斜槽和小球,停表,刻度尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片B.铁架台,方木板,斜槽和小球,天平和停表,刻度尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片C.铁架台,方木板,斜槽和小球,千分尺和停表,刻度尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片D.铁架台,方木板,游标卡尺,斜槽和小球,刻度尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片解析:用描迹法探究平抛运动的规律时,首先确定小球做平抛运动的起点(点O),并以点O为原点在竖直面内建立水平和竖直两个方向的直角坐标系,以确定物体在不同位置时的坐标,然后根据物体在竖直方向位移随时间的关系,确定在竖直方向上的运动情况,要达到这一目的,除了描出平抛物体的运动轨迹外,还必须要用游标卡尺测出小球的半径,并用重垂线确定竖直方向。本实验无需知道小球的质量和运动时间,故应选用D中所列器材。答案:D3.为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表:序号抛出点的高度(m)水平初速度(m/s)水平射程(m)10.2020.4020.2030.6030.4520.6040.4541.250.8020.860.8062.4以下探究方案符合控制变量法的是()A.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据C.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据解析:若探究水平射程与高度的关系,应保证物体平抛运动的初速度不变,改变下落高度,选项A正确,B错误;若探究水平射程与初速度的关系,应保证平抛运动的下落高度不变,改变初速度选用的数据可以是1、2的实验数据,或3、4的实验数据,或5、6的实验数据,选项C、D错误。答案:A4.(多选)在做“研究平抛物体的运动”实验时,下列说法正确的是()A.安装有斜槽的木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装有斜槽的木板时,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,分析平抛运动水平分运动的规律解析:做本实验必须使斜槽末端切线水平,使钉有坐标纸的木板竖直,以确保小球水平飞出和正确画出坐标轴。小球每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下,可保证小球初速度不变。答案:ACD5.(多选)在研究平抛物体的运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有()A.小球开始滚下的高度B.小球在空中飞行的时间C.运动轨迹上某点P的水平坐标D.运动轨迹上某点P的竖直坐标解析:由平抛运动规律,竖直方向y=12gt2,水平方向x=v0t,因此v0=xg2y,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、D正确。答案:CD6.(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。答案:BD7.在“研究平抛物体的运动”的实验中,为了描出物体的运动轨迹,实验应有下列各个步骤:A.以O为原点,画出与y轴相垂直的水平方向x轴;B.把事先做好的有缺口的纸片用手按在竖直木板上,使由斜槽上滚下、抛出的小球正好从纸片的方孔中通过,用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置;C.每次都使小球从斜槽上固定的标卡位置开始滚下,用同样的方法描出小球经过的一系列位置,并用平滑的曲线把它们连接起来,这样就描出了小球做平抛运动的轨迹;D.用图钉把白纸钉在竖直木板上,并在木板的左上角固定好斜槽;E.把斜槽末端拉高一个球半径处定为O点,在白纸上描出O点,利用重垂线在白纸上画出过O点向下的竖直线,定为y轴。(1)在上述的实验步骤中,缺少的步骤F是 。 (2)在实验中,实验步骤的正确顺序是。 解析:在“研究平抛物体的运动”实验中,影响实验误差的重要因素之一是斜槽末端切线是否水平,而本题提供的步骤中正缺少对斜槽的调整。因此,(1)缺少的步骤F是:调整斜槽,使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置,说明斜槽末端切线已水平。(2)实验步骤的正确顺序是D、F、E、A、B、C。答案:(1)调整斜槽,使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置,说明斜槽末端切线已水平(2)D、F、E、A、B、C8.某同学在做平抛运动实验时得到了如图中的运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则(1)小球平抛的初速度为m/s。(g取10m/s2) (2)小球抛出点的位置坐标为:x=cm,y=cm。 解析:(1)由平抛运动公式在x方向上xab=v0T,在竖直方向上hbc-hab=gT2,代入数据解得T=0.1s,v0=2m/s。(2)小球经过b点时竖直分速度vby=1.5m/s,小球从开始运动到经过b时历时tb=vbyg=0.15s,说明小球经过a点时已经运动了时间ta=0.05s,所以小球抛出点的坐标为x=-v0ta=-10cm;y=-12gta2=-1.25cm。答案:(1)2(2)-10-1.259.在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=4.78cm,B、C间距离y2=14.82cm。(g取9.80 m/s2)(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?(2)根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v0=(用题中所给字母表示)。 (3)小球初速度的测量值为m/s。 解析:(1)保证小球以相同的初速度平抛。(2)方法之一是由y1段竖直初速度为零直接求出t=2y1g,故v0=xg2y1;方法之二是根据竖直方向s=y2-y1=gt2求出t,则v0=x答案:(1)保证小球以相同的初速度平抛(2)xg2y1(或x;或x2gy2+y1)(3)1.00±0.02