高一物理(人教版新课程标准)第五章-曲线运动-第三节-实验：研究平抛运动-同步实验专题练习(含答案)

1、 高一物理（人教版新课程标准）第五章-曲线运动-第三节-实验：研究平抛运动-同步实验专题练习（含答案）一、实验探究题1. ( 3 分 ) 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为 l，且 l=1.25cm，如果取 g=10m/s ， 那么：2（1）照相机的闪光频率是_ hz；（2）小球运动的初速度的计算式为 v =_（用 l、g 表示），其大小是_ m/s02. ( 7 分 ) 在做“研究平抛物体的运动”实验中：（1）实验器材除了木板、小球、斜面、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是a. 天平b. 秒表c. 弹簧秤 d. 重垂线 e. 坐标纸f.游标卡尺（2）关

2、于实验操作，下列说法中正确的是a. 斜槽轨道必须是光滑的b. 斜槽轨道末端可以不水平d. 要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏c. 应使小球每次从斜槽上相同位置自由滑下差较大的点（3）某次实验中，某同学记录了a、b、c 三点，建立了如图所示的坐标系，三点的坐标值已在图中标出，那么，小球做平抛的初速度为_m/s（g 取 10m/s ）23. ( 5 分 ) 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。改变小锤击打的力度，即改变a 球被弹出时的速度，两球

3、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 v 相等。现0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v 同0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

4、长为 l1.25 cm，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。（g 取 9.8 m/s ）24. ( 3 分 ) 在“研究平抛物体运动”的实验中，下图为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分相片（与实物比例为 1:1），图中正方形方格的边长为 5cm，取 g=10m/s ， 则：2（1）闪光周期是_s（2）小球运动的水平分速度为_m/s（3）小球经过 b 点时竖直分速度的大小为_m/s5. ( 7 分 ) 在用图 1 所示的实验装置做“探究平抛物体的运动规律”的实验中（1）实验时除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、重垂线之外，下列器材中还需要的器材是（填

5、字母）a. 坐标纸b. 温度计c. 电流表d. 电压表（2）实验中，下列说法正确的是a. 斜槽轨道必须光滑（填字母）b. 斜槽轨道末端切线必须调至水平c. 应使小球每次都从斜槽上不同位置由静止开始滑下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（3）某同学在坐标纸上描出小球平抛运动中的几个位置如图2 中的 a、b、c、d 所示，图中每个小方格的边长为 l=1.25cm，g=9.8m/s 则利用以上数据可求得：2小球做平抛运动的初速度大小为_m/s小球运动到 d 点时的竖直分速度大小为_m/s6. ( 5 分 ) 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。 （1）实验前应对实验装置反复

6、调节，直到斜槽末端切线_。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_。（2）图乙是正确实验取得的数据，其中o 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度大小为_m/s。（结果保留 2 位有效数字）（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长l=4.9cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度大小为_m/s；b 点的竖直分速度大小为_m/s。（结果保留 2 位小数）7. ( 6 分 ) 在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的 a、b、c 三点的位置，取 a 点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g10 m/s 时，2（1）为了

7、准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是_a. 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放b. 斜槽轨道必须光滑c. 斜槽轨道末端必须水平d. 本实验必需的器材还有刻度尺和秒表（2）小球平抛的初速度_m/s（3）小球经过 b 点时的速度_m/s（4）小球抛出点的位置坐标_cm8. ( 3 分 ) 在“研究平抛运动”实验中，某同学用闪光照相的方法获得的相片的一部分，如图a、b、c 为一小球做平抛运动时闪光照片的三个位置所建立的直角坐标系中描绘的轨迹的一部分（g 取 10m/s ）则2（1）a 点是小球的抛出点吗？答_（填“是”或“不是”）（2）小球平抛的初速度是_ m/s；（3）小球过 b 点时

8、竖直方向的速率 v =_m/sby9. ( 3 分 ) 图 1 是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出做平抛运动的小球的运动 轨迹.（1）以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_.a. 安装斜槽轨道,使其末端保持水平b. 每次释放小球的初始位置可以任意选择c. 每次小球应从同一高度由静止释放d. 为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接（2）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 为坐标原点,测量它们的水平坐标 和竖直坐标 ,图中图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是_.a.b.c.d.（3）图 3 是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹, 为平抛的起点,在轨迹

9、上任取三点 、 、 ,测得 、 两点竖直坐标 为 5.0间距 为 40.0 ,则小球做平抛运动的初速度 为_字, 取 10、为 45.0, 、 两点水平.(结果保留两位有效数)10. ( 2 分 ) 在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的a、b c置，取 a 点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g10 m/s2时，则小球的抛出速度为_,抛出点坐标为_.、 三点的位11. ( 6 分 ) 根据所学知识完成题目：（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 弹簧秤 f 重垂线（

10、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c. 斜槽轨道末端可以不水平b. 斜槽轨道必须光滑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（3）在“研究平抛运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 l=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图 a、b、c、d 所示，则小球平抛的初速度的计算式为v =_（用 l、g 表示），其值是_0 答案一、实验探究题1.【答案】（1）20（2）；0.75【解析】【解答】解：（1）在竖直方向上有： h=gt ，2解得：t

11、=其中 h=（42）0.0125=0.025m，代入数据求得：t=0.05s所以：f=20hz（2）水平方向：x=v t，0解得：带入数据解得：v =0.75m/s0故答案：（1）20；（2）；0.75【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解2.【答案】（1）d,e（2）c,d（3）1.5【解析】【解答】解：（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐

12、标纸，便于确定小球间的距离故选：de（2）ac、为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故a 错误，c 正确b、为了保证小球的初速度水平，斜槽轨道的末端需水平，故b 错误d、描点连线时，要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点，故d 正确故选：cd（3）在竖直方向上，根据 y=gt 得相等的时间间隔为：t=2则小球的初速度为：故答案为：（1）de；（2）cd；（3）1.5【分析】根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材；根据原理和注意事项确定正确的操作步骤根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时

13、间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度3.【答案】（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动（2）p 球会撞上 q 球；平抛运动的水平运动是匀速直线运动（3）0.036；0.7m/s 【解析】【解答】（1）金属片把 a 球沿水品方向弹出，同时 b 球被松开自由下落，两球同时落地，改变 a 球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知a 球竖直方向上的运动规律与 b球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.两小球能以相同的初速度 同时分别从轨道 m、n 的末端射出实验可观察到两球将相碰，知p 球水平方向上的运动规律与 q 球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.（3）在竖直方向上，根据得：，

14、水平方向匀速直线运动：由 x= t，得：=【分析】（1）探究平抛规律，实验甲让 a 球作平抛运动的同时，让 b 球作自由落体运动，两球仍然同时落地，证明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.（2）实验乙同时让 p 球作平抛运动，q 球作匀速运动，两球碰撞说明平抛运动的水平运动是匀速直线运动.（3）用频闪照相法拍摄到的小球做平抛运动的照片，它们的时间是相等的，利用在相等时间内位移之差是恒定的，结合重力加速度可求出时间，利用水平方向的位移可算出抛出速度.4.【答案】（1）0.1（2）1.5（3）2【解析】【解答】（1）在竖直方向上，根据得，闪光相等的时间间隔为：，（2）小球平抛运动的初速度为：；（3

15、）b 点竖直分速度为：。【分析】本题考查平抛运动的实验数据处理。题中已知水平方向和竖直方向上的位移，根据平抛运动分运动的位移规律求解。5.【答案】（1）a（2）b,d（3）0.7；1.225，【解析】【解答】解：（1）做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、游标卡尺、斜槽、铅笔、图钉之外，还需要的是器材是坐标纸、重垂线坐标纸除能更准确确定位置外，还能读出某点坐标，使作图更准确；重垂线的作用是确保坐标纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行，确保轨迹为平抛运动轨迹，故a 正确，bcd 错误（2）为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的同时

16、要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，然后将这几个点平滑连接起来，故 ac 错误，bd 正确（3）在竖直方向上，根据y=l=gt 得，相等的时间间2隔 t=s=0.035s，则小球的初速度 v =m/s=0.7m/s0小球经 b 点时的竖直分速度大小 v =m/s=0.536m/syb 因此小球运动到 d 点时的竖直分速度大小为 v =v +g2t，yd yb代入数据，解得：v =1.225m/s；yd故答案为：（1）a； （2）bd；（3）0.7，1.225，【分析】（1）根据该试验的实验原理和实验的具体操作可以正确选择所需器材；（2）在实验中要画出平抛运动轨迹，必

17、须确保小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，需要确定很多点，因此为了保证每次轨迹相同，要求小球小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下；（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球抛出的初速度根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b 点的竖直分速度6.【答案】（1）水平；初速度相同（2）1.6（3）1.47；1.96【解析】【解答】（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同。（2）根 据，代入数据解得：，所

18、以初速度：，则平抛运动的初速度为：。（3）在竖直方向上，2l=gt ， 解2得：，b 点竖直方向上分速度为。【分析】根据实验装置安装注意事项解答小题1；后两小题涉及平抛运动位移问题，由平抛运动竖直方向的匀加速运动规律可求运动时间，再结合水平方向的匀速运动位移可求初速度。7.【答案】（1）a,c（2）1（3）（4）(-10,5)【解析】【解答】（1）a、为了保证小球平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨道不一定需要光滑,所以 a 选项是正确的,b 不符合题意. c、为了保证小球的初速度水平,斜槽轨道末端必须水平,所以 c 选项是正确的. d、小球平抛运动的时间可以根据

19、竖直位移求出,不需要秒表,d 不符合题意. 所以 ac 选项是正确的.（2）根据平抛知识水平方向上竖直方向上：解得故平抛的水平速度为（3）小球经过 b 点时竖直方向上的速度 则 b 点的速度为（4）根据知所以从抛出点到 a 点已经运动了 t=0.1s则所以抛出点的坐标为【分析】根据平抛运动实验原理和注意事项解答第（1）小题，在（2）（3）小题中，平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，由两方向上位移和速度合成的规律求解。8.【答案】（1）不是（2）1.0（3）2.0【解析】【解答】解：（1）因 为 ab 和 bc 的竖直位移之比不等于 1：3，可 知 a 点不是抛出点

20、（2）在竖直方向上，根据y=gt 得，t=，则初速度2（3）b 点的竖直分速度故答案为：（1）不是，（2）1.0，（3）2.0【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之比是否为1：3：5 判断 a 点是否是抛出点，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b 点的竖直分速度9.【答案】（1）ac（2）c（3）2.0【解析】【解答】(1)a、为保证小球做平抛运动必须使斜槽的末端保持水平，a 符合题意；bc、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初

21、速度，b 不符合题意，c 符合题意；d、用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能练成折线或者直线，d 不符合题意。故答案为：ac.(2)物体在竖直方向做自由落体运动，y=；水平方向做匀速直线运动，x=v t；0联立可得：y=意，abd 不符合题意。故答案为：c.(3)根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线，因初速度相同，故为常数，故 yx 应为正比例关系，c 符合题2 运动，所以水平方向的速度，即平抛小球的初速度为v = x/ t0联立代入数据解得：v =2.0m/s0【分析】根据实验注意事项分析第 1 小题，对第 2 小题，根据平抛运动规律写出的函数解析式由此选择函数图象；第 3 小题根据平抛运动位移规律求初速度。10.【答案】1m/s；（-10cm，-5cm）【解析】【解答】小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由 y=gt 可得：2平抛运动的初速度：；b 点竖直方向上的分速度：小球运动到 b 点的时间：b 点的水平位移 x=v t=0.2m=20cm，0