【同步导学】物理教科2019版必修2：1.3 探究平抛运动的特点课后习题

3.探究平抛运动的特点基础巩固1.(多选)研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差()A.使用密度大、体积小的钢球B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C.实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D.使斜槽末端的切线保持水平答案：ACD解析：选用密度大、体积小的钢球可以减小空气阻力的影响,故A对;此实验与钢球和斜槽间是否有摩擦无关,故B错;实验中必须让小球每次都从同一位置由静止滚下,才能使平抛运动的初速度相同,故C对;实验中斜槽末端的切线水平,才能保证小球做平抛运动,故D对,综上所述正确答案为A、C、D。2.(多选)用图示装置做探究平抛运动规律的实验时,下列选项中的情况会增大实验误差的是()A.弧形轨道末端不水平B.弧形轨道不光滑C.实验小球为泡沫球D.每次从同一高度无初速释放小球答案：AC解析：弧形轨道末端不水平,小球离开轨道后不做平抛运动,会增大实验误差,A正确。保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,但弧形轨道不需要光滑,弧形轨道不光滑对实验没有影响,B错误。实验小球用泡沫球时,空气阻力影响较大,会增大实验误差,C正确。每次从同一高度无初速释放小球,保持小球每次在同一轨迹上运动,可减小实验误差,D错误。3.(多选)数码相机大多具有摄像功能,每秒钟拍摄大约15帧照片,一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片,下列处理正确的是()A.只要测出相邻三照片上小球的距离,就能判断平抛运动的特点B.只要测出相邻三照片上小球的水平距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D.只要测出相邻三照片上小球的竖直距离,就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点答案：BD解析：连续照片之间的时间间隔已知,因此只需测量两个方向上的对应距离,即可研究两个分运动的性质。4.(多选)在做研究平抛物体的运动实验时,下列说法正确的是()A.安装有斜槽的木板时,一定要注意检查斜槽末端切线是否水平B.安装有斜槽的木板时,只要注意小球不与木板发生摩擦即可C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.斜槽轨道必须光滑答案：AC解析：做本实验必须使斜槽末端切线水平,使钉有坐标纸的木板竖直,以确保小球水平飞出和正确画出坐标轴,A项正确,B项错误。小球每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下,就可保证小球每次飞出的初速度相同,C项正确,D项错误。5.(多选)在研究平抛物体的运动的实验中,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.小球在槽口时,球心在木板上的投影点C.槽口O点正前方r处D.小球放在槽口末端时,过小球最高点的水平线与槽口的竖直线的交点正下方r处答案：BD解析：小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,而是球的球心在槽口上方时,球心在板上的水平投影点,该投影点的位置要比槽口的位置高一些,确定该投影点的位置用选项B、D的说法即可。6.在研究平抛运动的实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白纸上依次记下小球的位置,某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示。(1)从图中明显看出甲的实验错误是。

(2)乙的实验错误是。

答案：(1)斜槽末端不水平(2)每次释放小球的位置不同解析：题图甲中,可以看出小球的初速度方向斜向上,实验错误是斜槽末端不水平;题图乙中,小球运动的轨迹不重合,可知每次静止释放小球的位置不同。能力提升1.图(a)是研究平抛物体运动的实验装置图,图(b)是利用该装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作错误的是()A.斜槽轨道太光滑B.斜槽轨道末端切线不水平C.释放小球时速度不为0D.从不同位置释放小球答案：B解析：由题图可知小球离开水平轨迹末端时,向上抛出,形成了斜抛运动,说明小球的速度斜向上,原因只能是斜槽末端不水平,才会造成斜抛运动,故B中操作错误。2.某同学做平抛物体运动的实验时,用带孔的硬纸卡片来确定小球位置,如图所示,下面实验步骤正确的排列顺序是。

A.把钢球从斜槽上的某点释放,它飞出后开始做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰从小孔中央通过,然后对准小孔中央在白纸上记下一个点B.把小球放在斜槽末端,以球心位置作为平抛运动起点O,在白纸上标出O点位置C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线OxD.用光滑曲线把记录到小球通过位置的若干点连接起来,得到平抛运动的轨迹E.从斜槽上相同位置释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点F.在轨迹上取几个不同的点,测出它们的坐标x和y,利用g值,求出初速度再取平均值G.利用重垂线画出竖直线OyH.把白纸用图钉固定在竖直木板上,把小球放在斜槽末端水平部分,调整到小球不滚动,再固定斜槽答案：HBGAECDF解析：在实验中让小球能做平抛运动,并能描绘出运动轨迹,实验成功的关键是小球初速度是否水平,要求从同一位置多次无初速度释放,这样才能确保每次平抛轨迹相同。3.小孟同学做研究平抛运动的实验。(1)小孟同学第一次将小球从图中“甲”位置静止释放,描下了轨迹上的一点,第二次释放小球的位置应是下图中的(选填“甲”、“乙”或“丙”)。

(2)小孟同学经过正确操作,多次释放小球,得到如图甲所示的点迹,图乙中的各种拟合图线中,最合理的是()答案：(1)甲(2)B解析：(1)实验是多次实验从而描出同一个轨迹上的不同点,所以为了保证小球初速度相等,每次让小球在斜槽的同一位置由静止滚下,所以第二次也应从甲滚下。(2)连线时,应用一条平滑的曲线将尽可能多的点连在一条线上,不在线上的点均匀地分布在线的两侧,所以A、C错误,B正确。4.图甲是研究平抛物体运动的实验装置,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。甲乙(1)以下实验过程中的一些做法合理的有。

A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平B.每次小球释放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O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,下列各图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是。

(3)图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm,y2为45.0cm,A、B两点水平距离Δx为40.0cm,则平抛小球的初速度v0为m/s。若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度为vC=m/s。(结果保留两位有效数字,g取10m/s2)

答案：(1)AC(2)C(3)2.04.0解析：(1)通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;因为要画同一运动的轨迹,每次释放小球的位置必须相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;用描点法描绘平抛运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能连成折线或者直线,故D错误。(2)物体在竖直方向做自由落体运动,y=12gt2;水平方向做匀速直线运动,x=vt;联立可得y=g