高中物理 5.3《实验研究平抛运动》提分训练 新人教版必修2（含解析）.doc

3.实验:研究平抛运动一、选择题1.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解析:每次释放小球时,只要让它从同一高度、无初速开始运动,在相同的情形下,即使球与槽之间存在摩擦力,仍能保证球做平抛运动的初速度相同,因此斜槽轨道不必要光滑,更不必平衡摩擦力,选项a正确,b错误;当斜槽末端没有调整水平时,小球脱离槽口后并非做平抛运动,但在实验中,仍按平抛运动分析处理数据,所得的初速度的测量值与真实值肯定不相符,故斜槽末端不水平会造成误差,选项c错误;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,选项d正确;实验中一些误差较大的点应舍去,而不用将每个点都连起来,选项e错误。答案:ad2.下列因素会使“研究平抛运动”实验误差增大的是()a.小球与斜槽之间有摩擦b.安装斜槽时其末端不水平c.在实验中采用空心小铁球d.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点o较远解析:只要小球从斜槽的同一位置无初速下滑,到斜槽末端的速度相同就行,不管小球与斜槽之间有没有摩擦,选项a错误;斜槽末端不水平,小球不能做平抛运动,会使实验误差增大,选项b正确;实验时应采用密度大、体积小的小球,可以减小运动中空气阻力的影响,选项c正确;计算初速度时,在轨迹上取的点与原点o的距离远近无关,只要测量准确,误差不会增大,选项d错误。答案:bc3.如图是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片。如果图中每个小方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量,那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过p点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中,利用上述已知量和图中信息()a.可以计算出m、v0和vb.可以计算出v、v0和gc.只能计算出v0和vd.只能计算出v0和g解析:由题图可知,在相邻两次闪光间隔中,小球在水平方向的位移相等,3l=v0t=,因此可求出初速度v0。在竖直方向两段时间内的位移分别为3l、5l,由y=gt2可得g=(5l-3l)f2=2lf2,可求出重力加速度g。又vpy=4fl,所以通过p时的速度v=。而物体质量m无法求出。答案:b4.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/(ms-1)水平射程/m10.2020.4020.2030.6030.4520.6040.4541.250.8020.860.8062.4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:a二、非选择题5.某同学课外研究平抛物体的运动,并将实验中测出的两物理量q和s数值填表如下,q和s的单位相同但没有写出。(取g=10m/s2)q0.000.100.200.300.400.50s0.000.050.200.450.801.25(1)上表中q表示的物理量是;s表示的物理量是。(2)若上表中q和s用的都是国际单位制中的单位,则平抛物体的水平速度为。解析:(1)由表中数据,q表示的数据均匀增加,可猜想为相等时间内水平方向的位移;s表示的数据关系有149,可猜想为竖直方向的位移。(2)由y=0.1m=gt2得t=0.10s,由x=v0t得v0=1.00m/s。答案:(1)水平位移竖直位移(2)1.00m/s6.某同学在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次从斜槽上滚下,在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示(o为小球的抛出点)。(1)在图中描出小球的运动轨迹。(2)从图中可看出,某一点的位置有明显的错误,其产生的原因可能是该次实验中,小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏(选填“高”或“低”)。(3)某同学从图象中测得的三组数据如下表所示,则此小球做平抛运动的初速度v0=m/s。x/cm10.0020.0030.00y/cm5.0020.0045.00解析:(1)如图所示(2)从轨迹上可以看出,第四个点偏离轨迹左侧,与轨迹上同一高度的点比较,在下落相同高度时,水平位移偏小,说明平抛运动的初速度偏小,即小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏低。(3)根据x=v0t,y=gt2可得v0=x,代入其中一组数据可得v0=1.0m/s。答案:(1)见解析(2)低(3)1.07.某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图,在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:a.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc=20.00cm,如图。b.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板与桌面的高度差h1=h。c.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板与桌面的高度差h2=h+10.00cm。d.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板与桌面的高度差h3=h+30.00cm。则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=m/s