平抛运动实验

1、平抛运动实验时间：45分钟满分：100分一、选择题（每小题6分，共48分）1.在“研究平抛运动的实验”中，不会增大实验误差的是（） A.小球每次自由滚落的高度不同B.斜梢末端不水平C.小球飞行过程受到空气阻力D.斜梢与小球之间有摩擦解析：为保证小球每次做平抛运动的初速度相同， 每次释放小球 时应在斜梢上的同一位置，A错；斜梢末端不水平，小球离开斜梢后 不做平抛运动，B错；小球飞行过程受到空气阻力作用，它不做平抛 运动，运动轨迹不是严格的抛物线，C错；实验中只要求小球离开梢 末的瞬时速度水平相同就可以了，即使斜梢与小球间有摩擦，这一要 求也能做到，D对.答案：D如图所示，在研究平抛运动时，小球A

2、 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， 发现位于同一高度的A 、 B 两球总是同时落地， 该实验现象说明了 A 球在离开轨道后()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解析： 由于 B 球做自由落体运动，A、B 两球总是同时落地，说明 A 球在竖直方向上和 B 球做同样的运动，也做自由落体运动， C正确， D 错误；至于水平方向上 A 球做什么运动，该实验无法说明，A 、 B 均错答案： C3在“研究

3、平抛物体的运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是()A 小球平抛的初速度不同B 小球每次做不同的抛物线运动C 小球在空中运动的时间每次均不同D 小球通过相同的水平位移所用时间均不同解析： 因小球滚下的高度不同，则小球抛出的速度不同，但在竖直方向上仍是自由落体运动，时间不变，水平方向的位移变化了，选 项 C 是错误的答案：C4 .为了准确地测出平抛轨迹上某点的坐标， 需要注意的是()A.选距原点近一些的点B.应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点C.用重垂线准确地确定纵轴D.选距原点远一些的点解析：在测量中应注意减小误差，故选项 B、C、D正确.答案：B

4、CD5 .在做“研究平抛物体的运动”实验时，坐标纸应当固定在竖 直的木板上，图中所示坐标纸的固定情况与斜梢末端的关系正确的是 ()ABCD解析：A图中坐标纸偏右，斜梢末端没有在坐标纸内，A错；B图中坐标纸放得不竖直，B错；C图中坐标纸竖直，斜梢末端又在坐标纸内，C正确；D图中坐标纸偏下，斜梢末端没有在坐标纸内.答案：C6.如图，猴子攀在树上，看到猎人对着它水平发射子弹的火光， 它做出如下反应，其中有可能逃避被击中厄运的是 （）A.立即松手从树上掉下B.迟缓一下，再从树上掉下C.立即沿子弹初速度方向水平扑出D.立即向子弹初速度相反的方向水平扑出解析：此题是平抛运动演示实验的翻版.子弹在做平抛运动

5、，如 果同时猴子只要在竖直方向也做自由落体运动， 那么就逃避不了被击 中的厄运.A、C、D项都如上面情景，因此 B项正确.答案：B7. 一轰炸机沿水平方向做匀速直线运动，从飞机上每隔一秒钟释放一个炸弹（如下图），则下列说法正确的是（）A.炸弹在空中排成竖直的线B.两弹坑间的距离随时间的增加而增大C.落地的时间间隔相等D.炸弹落地（地面水平）时形成的弹坑是等间距的解析：飞机上每隔一秒钟释放一个炸弹，从地面上看，这些炸弹 都在做平抛运动，且初速度都一样，初始高度也一样，因此这些炸弹 的轨迹形状相同，只是发生了侧移.既然是平抛运动，水平方向是匀 速直线运动且初速度都一样，那么炸弹在空中排成竖直的线，

6、因此A 正确.又因为下落时间t=、/2y只与下落高度y有关，所以炸弹下落 时间一样；每隔一秒钟释放一个炸弹，同样每隔一秒钟一个炸弹落地， 又因为水平方向是匀速直线运动，所以炸弹落地 （地面水平）时形成的 弹坑是等间距的，因此B项错误而C、D项正确.此题如果改为飞机 沿水平方向匀变速运动，那么结果应该如何？请同学们自己思考.答案：ACD8.ABr VL 某学生在做研究平抛物体运动的实验中， 描出了如右图所示的几 个实验点，其中B点偏差较大，其可能原因是（）A.小球滚下的高度比其他各次高B.小球滚下的高度比其他各次低C.小球滚下时具有一定的初速度D.以上说法均有可能解析：小球滚下的高度较低时，做平

7、抛的初速度较小，其轨迹线越陡，越靠近y轴.答案：B二、非选择题（共52分）9. （4分）在研究平抛物体的运动的实验中， 已测出下落的高度与 对应的水平射程的数据如下表，g取9.8 m/s2,则物体作平抛运动的 初速度为 m/s.卜落的图度h/cm5.020.231.044.1水平位移x/cm10.020.125.030.0解析：根据平抛运动的规律,x = vot, h = 2gt2, 得 vo = x/2fr当 h=5.0 cm, x= 10.0 cm 时,V1 = 10X102X9.82X5.0X102m/s= 0.99 m/s;当 h=20.2 cm, x = 20.1 cm 时,V2 =

8、 20.1X10-2X9.82X20.2X10-2m/s= 0.99 m/s;当 h=31.0 cm, x = 25.0 cm 时,V3 = 25.0X10-I 2X9.82X31.0X102m/s= 0.99 m/s;当 h=44.1 cm, x = 30.0 cm 时,V4 = 30.0X10-2X9.82X44.1X102m/s= 1.00 m/s.Vl +V2 + V3 + V4求平均值 V0=4=0.99 m/s.答案：0.9910. （6 分）某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置， 如图所示.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

9、球抛出后经过的地方放置一块水平木板， 木板由 有标尺的支架固定成水平（图中支架未画出），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：O a b cB.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使 得钢球正好击中点a,记下此时木板离桌面的高度 hi = 70.00 cm.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，记下此时木板离桌面的高度 h2 = 80.00 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，记下此时木板离桌面的高度 h3=

10、 100.00 cm.则该同学由上述测量结果即可粗略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.已知钢球的重力加速度为g取10 m/s2,空气阻力不计. 解析：由于钢球做平抛运动，而 ab= bc,水平位移相等，则意味着这两段的运动时间相等，则竖直方向上满足公式 0= aT2,即有 (100.0080.00) -(80.00-70.00) X102 m = gT2,解得 T = 0.1 s, 再由在T时间内的水平位移ab = bc = 20.00 cm，得v0 = 20.00 x 10-2 m将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使

11、两 小铁球能以相同的初速度 vo同时分别从轨道M、N的下端射出.实验结果是两小铁球同时到达 E处，发生碰撞.增加或者减小轨道 M的高度，只改变小铁球 P到达桌面时速度的竖直方向分量的大小,再进行实验，结果两小铁球总是发生碰撞.试分析回答该实验现象说明了什么?解析：将P铁球在水平方向上的运动,在不同竖直高度的情况下与Q铁球对比，发现P、Q两球总是相遇,P球水平方向上的运动不因P球在竖直方向运动的时间长短而改变,总是和在水平面上匀速运动的Q球有完全相同的运动情况，所以本实验说明了：平抛运动 的物体在水平方向做匀速直线运动；平抛运动的物体在竖直方向上 的分运动，不影响水平方向上的分运动，分运动各自具

12、有独立性.答案：平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动；各分运动具 有独立性.12. （16分）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 的插梢（图（1）中PoP' 0、PiP' i），梢间距离均为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板的各插梢中， 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板插入后一梢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(2)所示.图(1)图(2)(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，

13、是为了 .(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了.(3)在图(2)中绘出小球做平抛运动的轨迹.解析：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 自由落体运动.实验前应对实验装置反复调节，直到斜梢末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同.每次将B板向内侧平移距离d,是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同.有些考生不明确每次将 B板向内侧平移距离d的道理.该题考查了实验中的留迹法，是创新题目，属于中等难度的试 题.答案:AX(1)斜轨末端水平，A板水平、插梢PP'垂直斜轨并在斜轨末端正下方 使小球每次作平抛运动的初速度都相同(2)使记录纸上每两

14、点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离(3)轨迹如右图所示.13. (14分)某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所 示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m, Pi、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离 相等.完成下列填空：(重力加速度取9.8 m/s2):.4.=.i1.J.J，a,?-?:;:e:_:=:FpmT: T-4-i.:T?*1丁一I?'丁¥:"t-tt-*-* 丁:E=

15、d>4.l.*+法水平方回A图甲图乙(1)设Pl、P2和P3的横坐标分别为XI、X2和X3,纵坐标分别为 yi、y2 和 y3.从图乙中可读出 |yi y2| =m , |yi y3| =m, |xi -X2| =m(保留两位小数).(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，利用 (1)中读 取的数据，求出小球从 Pi运动到P2所用的时间为 s,小球抛出后的水平速度为 m/s.解析：(1)由图可知Pi至U P2两点在竖直方向的间隔为 6格，Pi到P3两点在竖直方向的间隔为16格，所以有|yi-y2| = 0.60 m,伙y3| = 1.60 m,P1到P2两点在水平方向的距离为6格，则有|xi-X2|=0.60 m.(2)由水平方向的运动特点可知 Pi到P2与P2到P3的时间相等， 竖直方向根据 国=2产,且a = g,解得时间约为0.2 s,则有vo= ；=060 .m/s = 3.0 m/s.答案：(1)0.60 1.60 0.60 (2)0.20 3.0I A.