高中物理 第五章 第3节 实验 研究平抛运动练习 新人教版必修2.doc

【成才之路】2015-2016学年高中物理 第五章 第3节 实验 研究平抛运动练习 新人教版必修2基础夯实1. “在探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图所示，在实验前应()a将斜槽的末端切线调成水平b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c在白纸上记录斜槽末端槽口的位置o，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点d测出平抛小球的质量答案：ab解析：根据平抛运动的特点及实验要求知a、b正确。2(1)在做“研究平抛运动”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弹簧测力计f重垂线(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斜槽轨道末端可以不水平答案：(1)c、f(2)a、c解析：(1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用重垂线确定坐标轴的y轴。故c、f是需要的。(2)使小球从斜槽上同一位置滑下，才能保证每次的轨迹相同，a正确。斜槽没必要必须光滑，只要能使小球滑出的初速度相同即可，b错误。 实验中记录的点越多，轨迹越精确，c正确。斜槽末端必须水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，d错误。3(潍坊市20132014学年高一下学期期中)三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把a球沿水平方向弹出，同时b球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打的力度，即改变a球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_。(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道m、n分别用于发射小铁球p、q，其中n的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁c、d；调节电磁铁c、d的高度使acbd，从而保证小铁球p、q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球p、q分别吸在电磁铁c、d上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道m、n的末端射出。实验可观察到的现象应是_。仅仅改变弧形轨道m的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_。(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为l1.25cm，则由图可求得拍摄时每_s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为_m/s。(g9.8m/s2)答案：(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)p球击中q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动(3)3.571020.7解析：甲图是通过实验来验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。结论是：平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。乙图是通过实验来验证平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动。现象为：p球击中q球。结论是：平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。丙图是对平抛运动的图象进行分析处理的考查，且设置了一个陷阱：左上角不是平抛运动的起点。由竖直方向的位移之比为123，可判断左上角的那点并不是抛出点，所以在求解时，不能用2lv0t和lgt2直接得出答案。因为小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。所以ygt 2，即lgt 2，t3.57102s又因为2lv0t，解得v02，代入l、g的值得v00.7m/s。4(合肥市20142015学年高一下学期五校联考)图1是“研究平抛物体运动”的实物装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。(1)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，图2中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_。(2)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，o为平抛的起点，在轨迹上任取三点a、b、c，测得a、b两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，a、b两点水平间距x为40.0cm。则平抛小球的初速度v0为_m/s，若c点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在c点的速度vc为_m/s(结果保留两位有效数字，g取10m/s2)。答案：(1)c(2)2.04.0解析：(1)ykx2是抛物线方程，在yx2图象中是一条直线，c对。(2)竖直方向y1gt，y2gt，v02.0m/s运动到c点的竖直分速度v，v4.0m/s能力提升1(青州市20142015学年高一下学期期中)如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球a、b，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，a球做平抛运动，b球进入一个光滑的水平轨道，则：(1)球b在光滑的水平轨道上做_运动；实验过程中观察到球a正好砸在球b上，由此现象可以得出_的结论。(2)若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的p点处，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5cm，则可算出球b到达p点的速度为_m/s。(g取10m/s2)答案：(1)匀速直线平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动(2)1解析：由图可知：球a竖直方向的位移为y0.45m，水平方向的位移为x0.3m，由平抛运动知识可知，ygt2，xv0t，得v01m/s。2试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，如图所示)、铁架台(带有夹具)、米尺。(1)画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意_；(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为_；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是_；(5)计算公式为_。答案：(1)如下图(2)保持弹射器水平(3)弹丸从弹出到落地水平位移为x，下落高度y(4)多次实验，求平均值(5)v0x解析：根据研究平抛运动的实验原理及平抛运动的规律，可以使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度求出时间，再测出水平位移求出其平抛的初速度。ygt2，t，而xv0t，所以v0x3(昆明一中20132014学年高一下学期期中)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x相等的三点a、b、c，量得x0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h10.1m，h20.2m，(g10m/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)抛出点在a点上方高度为_m处。答案：21.50.0125解析：(1)由hgt 2，得t0.1sv02m/s(2)vby1.5m/s(3)y0ybh1h10.0125m。4.(潍坊二中20142015学年高二上学期检测)做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地。一架照相机通过多次曝光，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(第三个照片为汽车落地的瞬间，虚线格子为正方形)。已知汽车长度为3.6m，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可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g10m/s2)答案：1211.25解析：由题意知，正方形的边长为3.6m，由照片知，在曝光的时间间隔内，竖直位移之差yl3.6m，又ygt2，所以，曝光时间ts0.6s，曝光时间内汽车的水平位移为2l7.2m所以v0m/s12m/s，第二次曝光时汽车的竖直分速度vym/s9m/s，此时，汽车下落的时间t1s0.9s，从开始到落地的总时间t2t1t1.5s，故高台离地面的高度hgt101.52m11.25m。5如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照片研究：(1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是自由落体运动；(2)若g10m/s2，试求水流喷出的速度。答案：(1)见解析(2)0.447m/s解析：(1)根据水平方向是匀速运动，可以按水平方向距离都等于2cm选取几个点，