平抛实验练习题

南中 高一物理 曲线运动 练习 五 GXT 1 平抛运动实验过关练习题 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 2 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 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 3 在 研究平抛运动 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 槽口O点上方r处 C 槽口O点正前方r处 D 槽口O点正上方 2r处 4 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 5 在做 研究平抛运动 实验中 引起实验误差的原因是 安装斜槽时 斜槽末端切线方向不水平 确定Oy轴时 没有用重垂线 斜槽不是绝对光滑的 有一定摩擦 空气阻力对小球运动有较大影响 A B C D 6 如图 5 3 8 所示 在研究平抛运动时 小球A沿轨道滑下 离开轨道末端 末端水 平 时 撞开轻质接触式开关 S 被电磁铁吸住的小球B同时自由下 落 改变整个装置的高度H做同样的实验 发现当B球球心与处在轨道 末端的A球的球心位于同一高度时 A B两球总是同时落地 该实验 现象说明了A球离开轨道后 A 水平方向的分运动是匀速直线运动 B 水平方向的分运动是匀加速直线运动 C 竖直方向的分运动是自由落体运动 D 竖直方向的分运动是匀速直线运动 7 如图 5 3 9 所示 两个相同的弧形轨道M N 分别用于发射小铁球P Q 两轨道 上端分别装有电磁铁C D 调C D高度 使AC BD 将小铁球P Q分别吸在电磁铁 C D上 然后切断电源 P Q从弧形轨道滚下 改变弧形轨道M的高度 再进行若干 次实验 经过多次实验发现 P Q两球总是在水平面相遇 上述实验说明 A 竖直方向的运动是自由落体运动 B 竖直方向的运动是匀速直线运动 C 水平方向的运动是匀速直线运动 3 8 5 3 9 南中 高一物理 曲线运动 练习 五 GXT 2 D 水平方向的运动是变速直线运动 8 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 9 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 10 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 11 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 南中 高一物理 曲线运动 练习 五 GXT 3 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 12 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 13 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 南中 高一物理 曲线运动 练习 五 GXT 4 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 14 在做 研究平抛运动 的实验中 为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置 实验时用了如图 5 3 12 所示的装置 先将斜槽轨道的 末端调整水平 在一块平整的木板表面钉上白纸和复写 纸 将该木板竖直立于水平地面上 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 00 cm A B间距 离y1 5 02 cm B C间距离y2 14 82 cm 请回答以下 问题 g 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来求得小球初速度的表达式为v0 用 题中所给字母表示 3 小球初速度的值为v0 m s 15 在 研究平抛物体的运动 的实验中 某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方 向 但忘记了平抛的初位置 在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹 如图 5 3 9 所示 现在曲线上取A B两点 量出它们到y轴的距离 AA x1 BB x2 以及AB的竖直 距离h 用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多 大 图 5 3 12 图 5 3 9 AA B B y h x2 x1 南中 高一物理 曲线运动 练习 五 GXT 5 平抛运动实验过关练习题答案 1 ACF 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 2 B 3 B 4 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 5 B 6 C 7 C 8 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 9 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 故v0 25 15 10 2 10 10 10 2 0 1 m s 1 0 m s 答案 1 0 10 5 10 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 答案 等于 10 2 5 5 5 10 2 0 1 11 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 12 答案 2 0 1 5 13 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 南中 高一物理 曲线运动 练习 五 GXT 6 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 是为了保证打到 B 板上相邻两点的水平距离也为 d 3 如图所示 答案 1 斜轨末段水平 A 板水平 插槽 P0P0 垂直斜轨并在斜轨末端正下方 使小 球每次做平抛运动的初速度都相同 2 使记录纸上每相邻两点之间的水平距离等于这段时间内小球在水平方向实际运 动的 距离 3 见解析图 14 解析 1 每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球 是为了使小球有相同的初 速度 2 根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动 则物体从A到B和从B到C运动 时间相等 设为T 竖直方向由匀变速直线运动推论有 y2 y1 gT2