2020高中物理新人教版必修2同步训练(3)实验：研究平抛运动(Word版含答案)

1、2019-2020学年人教版物理必修 2同步训练（3）实验：研究平抛运动1、某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开.曲6 S他观察到的现象是：小球A、B（填 同时”或 不同时”落地；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将（填变长"、不变”或变短”力上述现象说明：平抛运动白时间与 大小无关，平抛运动的竖直分运动是运动.2、在探究平抛运动规律”的实验中：（1）在做研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描

2、绘运动轨迹，A.通过调节使斜槽的末端保持 ；B.每次释放小球的位置必须 （相同"或者 不同”）C.每次必须由 释放小球（迭动”或者 静止”）D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成 （折线”或直线”或平滑曲线”）（2）某同学在做研究平抛物体的运动”的实验中，忘记了小球抛出点的位置 O,如图所示，A为物 体运动一段时间后的位置.g取10m/s2,根据图象，可知平抛物体的初速度为 ;小球抛 出点的位置O的坐标为.一：-lr3、采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验(1)实验时需要下列哪个器材 ()A.弹簧秤B .重锤线 C.打点计时器(2

3、)做实验时，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。下列的一些操作要求，正确的是 ()A.每次必须由同一位置静止释放小球B.每次必须严格地等距离下降记录小球位置C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触D.记录的点应适当多一些(3)若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的 频闪照片。在测得 Xi, X2, X3, X4后，需要验证的关系是 。已知频闪周期为T,用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是i<iI.lliliJtlA.X1-B . , C . 口 4、如图a所示，AB是一可升降的竖直支架，支架顶端A处固定一弧形轨道，轨道末端水平

4、，一木板的上端交接于过 A的水平转轴上，下端搁在水平地面上，将一小球从弧形轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角Q并算出tan 。改变支架AB的高度，将小球从同一位置静止释放 ，重复实验，得到多组x和tan值,并用记录的数据在图b的坐标系中描点连线，作出x tan的关系图。根据x tan图象可知小球做平抛运动的初速度Vo ;实验中发现，当。超过60 0后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为 m。(重力加速度g取10m/s2,结果保留两位有效 数字)1.下列说法正确的是A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同C

5、.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E.斜槽必须光滑2.图乙是正确实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 2m/s ( g 9.8m / s )。3.在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm,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为 m/s； B点的竖直分速度为 m/s,抛出点距A点的水平距离 cm,抛出点距A点的竖直距离2、cm( g 10m /s ) o6、某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个

6、点（轨迹已擦去）.已知小方格纸的边长L 2.5cm .g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息，完成下面几个问题：（结果保留三位有效数字）小球平抛运动的初速度 V0 m/s.（2）物体运动到b点时的瞬时速度Vb m/s;从抛出点到c点所经历的时间是 s.7、在研究平抛运动的实验中，1 .如图所示，小球 A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关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 AB两个小球总是同时落地，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

7、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2 .用一张印有小方格的纸记录小球在平抛运动中的轨迹，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中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为vo=（用L、g表示），其值是 m/s。（g取9.8m/s2）（保留两位小数）答案以及解析1答案及解析：答案：同时；不变；初速度；自由落体解析：解：小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地：用较大的力敲击弹性金属片则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变：上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平

8、抛运动在竖直方向上做自由落体运动.故答案为：相同；不变：初速度，自由落体.2答案及解析：答案：水平；相同；静止；光滑曲线；(2)2m/s;(-20,-5)解析：(1)因为平抛运动的初速度方向沿水平方向，所以一定要使斜槽的末端保持水平，为了保证小球做平抛运动的初速度相同，所以每次释放小球的位置必须相当将球的位肾记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线。(2)做平抛运动的物体，在竖直方向上是初速度为零的匀加速直线运动，所以根据逐差法y gT2,可得 T , gy 0.1s,小球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球的初速度为 V0 x 2m/s;C点竖直方向的速度Vcy hAE 2m/s,又由均 gt

9、c得tc 0.2s,则从抛出点到 A点的时间为 2Tt tc T 0.2s 0.1s 0.1s,所以抛出点距离点的水平位移为Xa V0t 2 0.1m 0.2m 20cm ,抛出点的横坐标为 x20cm ,抛出点离 A点的竖直位移为1 2y -gt5cm ,则抛出点的纵坐标为 y 5cm ,故坐标为(-20,-5)。23答案及解析：答案：(1)B (2) ACD(3)x4x3 x3x2x2X1x1 ;D解析：(1)实验时需要重锤线来确定竖直方向，不需要弹簧秤和打点计时器，故选 B.(2)实验时每次必须由同一位置静止释放小球，以保证小球到达最低点的速度相同，选项A正确；每次不一定严格地等距离下降

10、记录小球位置，选项 B错误；小球运动时不应与木 板上的白纸相接触，否则会改变运动轨迹，选项 C正确；记录的点应适当多一些，以减小 误差，选项D正确；故选ACD.(3)因相邻两位置的时间间隔相同，则若小球在平抛过程中水平方向是匀速运动,则满足:X4-X3=X3-X2 =X2-X1 =X1 ；由小球最后一个位置与第一个位置的水平距离计算求得的水平速度误差较小，则用不计算式求得的水平速度误差较小，故选D.4答案及解析：答案：1.0m/s;0.69m解析：根据v0 tan12gt22一得t 2v0 t，则水平射程为X Vot 型tanVotggO可知图线的斜为2vo0.30mi kg -0.2 103

11、 率 k , k 0.2m ,解得 V0 J Jm/s 1.0m/s。当 60 时，有g 1.52.22v0 tanT3s条则斜面的长度为s C0V601丑-m12日73m 0.69m 。 55答案及解析：答案：1.AC 2.1.6 3.1.5 2 1.5 5解析：(1)A、为了保证小球的初速度水平，需调节使斜槽的末端保持水平，所以A选项是正确的.B、为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，应使小球每次从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽不一定需要光滑，故B错误,C正确，E错误.D、记录小球位置用的铅笔不需要每次严格地等距离下降，故D错误.所以AC选项是正确的(2)根据得，平抛运动的时间= (L

12、2?，则小球平抛运动的初速度(3)在竖直方向上，根据Ar/ = 2L =(fr-:辽 巾=抛运动的初速度HL Sx0.05.= = c. 什"芋=%t/乩B点的竖直分速度II± =/=再=o.以从抛出点到B点的时间 y,ls1一 十、“工力=玲/ = L3xU.2川=D；th =出励"则抛出点到B点的水平位移31,皿=；gt' = : X IOxOx&Ihj = ().2nt = 20中，抛出点到B点的竖直位移一 ,er,., t, 1rl, errL打 14 = itq - AL = W(k?r215ri7i = 1 fScnt , t, ,.所

13、以抛出点距离A点的水平距离，抛出点到Ava = tin - "L = 20cm - 15cm = 5cm-点的竖直距离 6答案及解析：答案：(1)1.00(2)1.25(3)0.125x v0t解析：由y gT2得,TCy产二。s 0.05s,则初速度1.00m/s。2 0.025 m/s0.050.75m/s,所以 VbJ0.75212m/s 1.25m/s 。2(2)已知 Vby-yac .m/sy 2T 0.1b点竖直分速度 %0.75m/s，由Vcyh gt得知，一 ，Vcy 1.251.25m/s,tc - s 0.125s。g 107答案及解析：答案：1.C2. 2Lg ; 0.70解析：1. A球平抛的同时 B球自由下落，且两球在同一高度