新高考物理一轮复习跟踪练习专题4.4 本专题实验（原卷版）

专题4.4本专题实验【练】1．（2022·广东·二模）小羽同学尝试利用数码相机和视频软件研究平抛运动。在平抛运动演示仪表面贴上坐标纸，拍摄出小球做平抛运动的一段视频。利用FreeVidcotoJPG软件将视频转化为图片，若视频帧格式是每秒30帧，即通过软件每秒可生成30张图片，在图片中选出有小球画面的连续7张图片，并依次对齐叠加，得到小球做平抛运动时连续时刻的像，如图所示。以坐标纸的左上角为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向建立直角坐标系，读取小球水平方向和竖直方向的位置，记录到表格中。位置SKIPIF1<0（m）SKIPIF1<0（m）SKIPIF1<0（m）10.0000.000…….20.0250.0100.01030.0480.0290.01940.0700.0580.02950.0940.0990.04160.1170.1500.05170.1390.2120.062（1）叠加后图片中小球相邻两个像的时间间隔是____________s，小球水平方向的平均速度为______m/s。（结果保留两位有效数字）（2）用逐差法计算小球的加速度，则SKIPIF1<0_________m/s2（结果保留两位有效数字）。2．（2022·山西运城·高三期末）某同学利用手机的连拍照相功能研究平抛运动。实验步骤如下∶（a）用刻度尺测出每块砖的高度d和长度L。（b）将小球平行于竖直墙面水平向右抛出，利用连拍照相功能拍摄不同时刻小球位置，得到小球的运动轨迹如图所示。不计小球所受阻力，重力加速度为g。（1）O点___________（填“是”或“不是”）抛出点。（2）连拍照相的时间间隔T=________（3）小球在位置B的速度大小v=___________3．（2022·浙江台州·二模）某实验小组利用图甲所示装置研究平抛运动的规律。实验时该实验小组同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，某次拍摄后得到的照片局部如图乙所示。照片上每个方格的实际边长为SKIPIF1<0。①下列关于本实验说法正确的是_________。A．本实验需要调节斜槽末端水平B．图乙中的a点就是平抛的起点C．为获取图乙中的数据，实验至少需要4次释放小球，且每次释放位置必须相同D．由图乙数据可得知平抛运动水平遵从匀速直线运动规律，竖直方向遵从匀变速直线运动规律②根据图乙中数据可知频闪仪频率是_______SKIPIF1<0。③小球运动到图乙中位置b时，其速度的大小为_______SKIPIF1<0；4．（2022·广东·深圳市龙岗区德琳学校高一期中）小明用如图甲所示的装置“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。（1）他观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“先后”）落地；（2）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_______（填“变长”“不变”或“变短”）；（3）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为_____m/s，小球经过B点时的速度大小为______m/s。（结果保留两位有效数字）5．（2022·全国·高三专题练习）利用频闪仪给运动物体拍照是研究物体做变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动的规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律分析下列问题（g取10m/s2）。（1）下面说法正确的是_____（填选项前的字母）。A．使用密度大、体积小的小球B．必须测出平抛小球的质量C．斜槽轨道末端切线水平D．尽量减小小球与斜槽之间的摩擦力（2）图乙中，频闪仪B所拍摄的频闪照片为乙图中的_________（选填“a”或“b”）。（3）测得图乙（a）中OP距离为45cm，（b）中OP距离为30cm，小球在P点速度大小应为_______m/s。（结果可用根号表示）6．（2022·山西吕梁·三模）某同学用频闪照相机研究小球的平抛运动，频闪照相机每隔相等的时间曝光一次，得到如图甲所示的图片。他用毫米刻度尺测出图片上小球在水平方向上相邻位置的间距均为2.50cm，竖直方向上相邻位置的间距依次为2.45cm、7.35cm、12.25cm，已知当地重力加速度SKIPIF1<0。（1）为了计算出小球平抛的初速度，他用游标卡尺测出小球的直径，如图乙所示，则小球的直径为______cm；（2）他用毫米刻度尺测出图片中小球的直径为0.60cm，由该同学测量的数据可知，小球各相邻位置间的时间间隔为______s；（3）小球平抛的初速度为______m/s（计算结果保留2位有效数字）。7．（2022·海南·昌江黎族自治县矿区中学二模）在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验的简要步骤如下：A．让小球多次由静止从斜槽上的___________（选填“同一”或“不同”）位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。B．按图1安装好器材，注意调整斜槽末端沿___________方向，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。D．完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。E．上述实验步骤A、B、C的合理顺序是___________。F．某同学在做平抛运动实验时得到了如图2中的运动轨迹，a、b、c点的位置在运动轨迹上已标出。则：小球平抛的初速度为___________m/s。（g=10m/s2，计算结果保留一位有效数字）8．（2022·山东·烟台二中模拟预测）利用智能手机自带的各种传感器可以完成很多物理实验。某同学利用如图所示的实验装置，结合手机的传感器功能测定当地的重力加速度，实验步骤如下：①实验前用游标卡尺测出小球的直径d②实验过程中，保持轨道末端水平，在轨道末端的正上方安装一个光电门以测定小球离开轨道时的瞬时速度。将小球从某高度静止释放，小球运动一段时间后，打到带有复写纸的挡板上，记下落点位置，然后通过智能手机的距离测量功能，测量落点到抛出点的水平距离x和落点到抛出点的竖直距离h。③改变挡板的位置，保证小球每次从同一位置释放，重复实验，记录多组x与h的数据。如下表所示。实验序号12345SKIPIF1<010.015.020.025.030.0SKIPIF1<0（SKIPIF1<0）1.002.254.006.259.00SKIPIF1<04.8812.9619.5230.5343.92请根据所给出的数据，回答下列问题（1）如图所示，测量直径所用的游标卡尺规格描述为“游标尺用20格均匀等分了主尺上的39mm”，则该游标卡尺的精确度为___________；（2）根据题目给出数据，若小球直径为8.00mm，遮光时间为0.008s，则测得的重力加速度g为___________（结果保留三位有效数字）；（3）若实验中，每次记录的h值都多加了一个小球的半径，按照上述方法计算出的重力加速度大小与真实值相比是___________（填写“偏大”“偏小”“不变”）。9．（2022·福建·厦门双十中学模拟预测）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）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．斜槽必须是光滑的C．记录的点应适当多一些D．用折线描绘出小球的运动轨迹（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x1、x2、x3、x4后，需要验证的关系是_____________________。10．（2022·陕西·西安中学二模）在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹SKIPIF1<0C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离SKIPIF1<0，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下的痕迹SKIPIF1<0D．将木板再水平向右平移同样距离SKIPIF1<0，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹SKIPIF1<0若测得SKIPIF1<0间距离为SKIPIF1<0，SKIPIF1<0间距离为SKIPIF1<0，已知当地的重力加速度为SKIPIF1<0。（1）关于该实验，下列说法中正确的是________A．斜槽轨道必须尽可能光滑B．每次释放小球的位置可以不同C．每次小球均需由静止释放D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度SKIPIF1<0，之后再由机械能守恒定律求出（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式SKIPIF1<0=___________。（用题中所给字母表示）（3）另外一位同学根据测量出的不同SKIPIF1<0情况下的SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，令SKIPIF1<0，并描绘出了如图SKIPIF1<0所示的SKIPIF1<0图像。若已知图线的斜率为SKIPIF1<0，则小球平抛的初速度大小SKIPIF1<0与SKIPIF1<0的关系式为__________。（用题中所给字母表示）11．（2022·安徽·模拟预测）在“研究平抛运动”的实验时，若采用实验装置甲描绘小球做平抛运动的轨迹。（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）若某同学在做实验中，忘记标注小球抛出点的位置，得到如图所示的实验数据，A为物体运动一段时间后的位置，如图乙所示以A点为原点建立坐标系，可知平抛物体的初速度为______m/s；小球抛出点的位置坐标为______。（重力加速度g取10m/s2）12．（2022·全国·模拟预测）如图所示，在用斜槽轨道做“研究平抛物体运动”的实验中：（1）实验中斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______；A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球运动的轨迹是一条抛物线C．保证小球在空中运动时的加速度为gD．保证小球飞出时，速度沿水平方向（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘了记下小球做平抛运动的起点位置O。A为物体运动一段时间后的位置，他以A为坐标原点建立直角坐标系xAy，描绘得到平抛运动的部分轨迹，如图所示。重力加速度g取10m/s2，由此图像求出物体做平抛运动的初速度大小为______m/s，B点的速度大小为______m/s（结果均保留2位有效数字）。13．（2022·浙江·高考真题）（1）在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标（x0，y0）。①下列说法正确的是_______。A．实验所用斜槽应尽量光滑B．画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C．求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据②根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0=_______。A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0③在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是_______。14．（2021·全国·高考真题）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔SKIPIF1<0发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为SKIPIF1<0。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经