实验：探究平抛运动的特点 练习 高中物理人教版必修第二册

实验：探究平抛运动的特点1．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度。实验装置如图所示。（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法________。（2）这个实验，引起实验误差的原因是________；A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平B．确定Oy轴时，没有用重垂线C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦D．根据计算平抛的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较近（3）某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的“小球做平抛运动”的闪光照片的一部分，图中A、B、C为相邻时刻小球的三个位置。其中，Δx＝20.00cm，y1＝10.00cm，y2＝20.00cm。那么拍摄照片时所用闪光频率是_______Hz，小球平抛的初速度为________m/s，小球运动到B点的速度为________m/s（计算结果均保留两位有效数字，g取10m/s2）

2．某同学做如下居家实验：如图甲所示，在小桌旁立一边长为10cm的正方形方格网板背景，使小球沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像（每秒60帧）。采用逐帧分析的办法，保存并打印各帧的画面。（1）他大约可以得到___________帧小球正在空中运动的照片；（2）他从获得画面中选取四帧，重叠后得到如图乙所示，取g=10m/s2，那么，各帧照片的时间间隔T___________s；小球做平抛运动的水平初速度大小是___________m/s。

3．在“探究平抛运动特点”的实验中：（1）让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，下列措施正确的是______；A、斜槽轨道末端必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次实验要平衡摩擦力D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放（2）在实验中用方格纸，每个格的边长L＝4.9cm，记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图所示，取g=9.8m/s2，则该小球做平抛运动的初速度大小v0______m/s，小球在B点的竖直速度大小vBy______m/s（计算结果取三位有效数字）。4．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s2。（1）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O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，如图中y图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。A．B．C．D．（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=___________m/s，小球运动到B点的速度vB=___________m/s，B点离抛出点的水平距离x=___________m。5．《研究平抛运动》的实验装置如图（甲）所示。（1）为减少空气阻力对小球的影响，应选择的小球是______；A．实心小铁球

B．实心小木球C．空心小铁球

D．以上三种球都可以（2）用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动。把这个装置放在不同高度进行实验，结果两小球总是同时落地：这个实验说明了A球______；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（3）某同学描出了的小钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示。他以抛出点为坐标原点O，取水平向右为x轴，竖直向下为y轴，在轨迹上取两点和，且使，若测量发现为______，则说明小钢球在水平方向做匀速直线运动；（4）另一个同学研究物体做平抛运动的规律，他以v0的水平初速度抛出一小球，如图丙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表示实际长度，如果取，则物体抛出的水平速度为______。6．图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。（1）关于本题实验说法正确的有__________；A．斜槽轨道末段N端必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放（2）该实验结果可表明__________A．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动B．P小球在竖直方向的分运动是自由落体运动C．P小球的分运动是自由落体运动和匀速直线运动（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5m）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则：P小球在b处的瞬时速度的大小为v=__________m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为__________（结果以厘米为单位）。7．某实验小组在探究平抛运动的规律时，建立如图所示的xOy坐标系，小球水平抛出后，用频闪照相的方法在坐标纸上记录了小球在不同时刻的四个位置a、b、c、d。已知频闪周期一定，坐标纸每个小方格的边长均为0.064m，取重力加速度大小g=10m/s2，则频闪周期为______s，小球做平抛运动的初速度大小为______m/s，抛出点的坐标为______。8．若航天员在一个未知星球上做探究平抛运动规律的实验。（1）如图甲所示，在水平地面上竖直放置两个相同的弧形光滑轨道M、N，让两小铁球P、Q均能以相同的初速度同时分别从两轨道下端水平射出。实验中观察到P球落地时刚好和Q球相遇。仅仅改变弧形轨道M的高度H，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。A．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动B．平抛运动在水平方向上是匀速直线运动C．平抛运动在水平方向上是匀加速直线运动（2）在有坐标纸的背景屏前用频闪数码相机拍下小球在平抛运动过程中的不同位置，如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片中每个格子边长1.0cm。又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则由以上信息，可知a点___________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；（3）由（2）所得信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为___________m/s2；小球平抛的初速度v0=___________m/s。（结果均保留两位有效数字）9．几组同学进行了“探究平抛运动的特点”实验，具体如下（部分步骤省略）：（1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，球沿水平方向抛出，同时球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；多次实验，结论不变。根据实验，________（选填“能”或“不能”）判断出球在水平方向做匀速直线运动。（2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上……白纸上将留下一系列痕迹点。①为了保证钢球从点飞出的水平初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是________。A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末端水平C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球②该组同学通过实验，得到了钢球做平抛运动的轨迹，如图3中的曲线所示。在曲线上取、、、四点，这四个点对应的坐标分别（，）、（，）、（，）、（，），使，若______