2011高考物理一轮复习成套课时练习 第五单元实验：研究平抛运动的规律

第四章第四章 第五单元第五单元 实验 研究平抛运动的规律智能演练场实验 研究平抛运动的规律智能演练场 1 在做 探究平抛运动的规律 的实验时 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 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滚下 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 实验中需确定竖直方向 故选重垂线 而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位 移需选用坐标纸 为确定平抛抛出点 应用游标卡尺测出小球直径 斜槽末端上方小球 半径处即为抛出点 故还需 A C F 为保证小球每次做平抛运动初速度相同 故 A 正确 而轨道是否光滑只影响平抛初速度 大小 不影响每次平抛初速度都相同 故 B 错误 轨道末端只有水平才能使抛体运动时 初速度方向水平 故 C 错误 记录的点多一些 用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时 误差就小一些 故 D 正确 E 错 综上可知选 A D 答案 ACF AD 2 在 探究平抛运动的规律 的实验中 某同学在建立直角坐标系时 有一处失误 假设他 在安装实验装置和进行其他操作时准确无误 图 4 5 5 1 观察图 4 5 5 可知 他的失误之处是 2 他根据记录建立坐标系 运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其真实值相比 选填 偏大 相等 或 偏小 解析 1 由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处 坐标原点应建立在小球 飞离斜槽口时的小球重心处 即在槽口上方r r为小球半径 处 2 由于坐标原点偏下 所以计算出的飞行时间t 偏小 而v0 应比真实值偏 2y g x t 大 答案 1 见解析 2 偏大 3 在 探究平抛运动的规律 的实验中 某同学只记录了A B C三点 各点的坐标如图 4 5 6 所示 则物体运动的初速度为 m s 开始平抛的初始位置的坐标为 单位为 cm 图 4 5 6 解析 在竖直方向上 自开始相邻的相同时间内位移之比为 1 3 5 而图中相同 时间内相邻的两段位移之比为 3 5 故初位置竖直方向的坐标为 5 cm 对应的横坐标 为 10 cm 由y2 y1 gt2得 t s 0 1 s 25 15 10 2 10 故v0 m s 1 0 m s 10 10 2 0 1 答案 1 0 10 5 4 如图 4 5 7 所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分 其背景是边长为 5 cm 的小方格 重力加速度g取 10 m s2 由图可知 小 球从A点运动到B点经历的时间 填 小于 等于 或 大 于 从B点运动到C点经历的时间 照相机的闪光频率为 Hz 小 球抛出时的初速度大小为 m s 图 4 5 7 解析 由于由A B和由B C水平方向位移相同 故由A B和由B C的时间相同为 t 在竖直方向 hBC hAB g t2 代入数据解得 t 0 1 s f 10 Hz v0 1 t m s 2 5 m s 5 5 10 2 0 1 答案 等于 10 2 5 5 试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法 提供实验器材 弹 射器 含弹丸 如图 4 5 8 所示 铁架台 带夹具 刻度尺 图 4 5 8 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 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 解析 根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理 可知弹丸做平抛运动 通过测量下 落高度可求出时间 再测出水平位移可求出其平抛的初速度 即出射速度 答案 1 如右图所示 2 弹射器必须水平 3 AB的高h与BC的长x A是弹射器开口的端点 B点最好是用重垂线找到 4 在 C 处铺一块白纸 上面铺一块复写纸 几次弹射的落点 用一个最小的圆圈上 圆心即是C点 或多测几次 取平均值 5 v0 x 2 g h 6 某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置 如图 4 5 9 所示 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 如下实验步骤 图 4 5 9 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 如图 4 5 10 所示 量出ab长度L 20 00 cm 图 4 5 10 B 让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下 调节木板位置 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 00 cm 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 00 cm 则该同学由上述测量结果可得出钢球做平抛运动的初速度的大小v0 m s 钢 球击中b点时其竖直分速度大小为vby m s 已知重力加速度为g 10 m s2 空气阻力不计 答案 2 0 1 5 7 某同学设计了一个研究平抛运动的实验 实验装置示意图如图 4 5 11 甲所示 A是一 块平面木板 在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽 图 4 5 11 甲中 P0P0 P1P1 槽间距离均为d 把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上 实验时依 次将B板插入A板的各插槽中 每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放 每打完一点 后 把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d 实验得到小球在白纸上打下的若 干痕迹点 如图 4 5 11 乙所示 图 4 5 11 1 实验前应对实验装置反复调节 直到 每次让小球从同一位置由静止 释 放 是为了 2 每次将B板向内侧平移距离d 是为了 3 在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹 解析 1 要保证小球做平抛运动 斜轨末端必须水平 每次让小球从同一位置由静止 释 放 是为了保证小球离开斜轨末端时的速度相同 2 由于槽间距离均为 d 小球相邻两次打到纸板上时运动的水平距离为 d 每次将 B 板 向槽内侧平移距离 d