新教材2024高中物理第五章抛体运动5.3实验：探究平抛运动的特点同步测试新人教版必修第二册

第五章抛体运动3试验:探究平抛运动的特点【基础巩固】1.图甲是探讨平抛物体运动的试验装置图,图乙是利用该装置拍摄的小球做平抛运动的频闪照片,由照片可推断试验操作的错误是 ()甲乙A.斜槽轨道太光滑 B.斜槽轨道末端不水平C.释放小球时速度不为0 D.从不同位置释放小球答案:B2.为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行试验.小锤击打弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该试验,下列说法不正确的是 ()A.应选用体积小、密度大的小球B.两球的质量应相等C.应变更装置的高度,多次试验D.应变更击打的力度,多次试验答案:B3.如图所示,在探讨平抛运动时,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.变更整个装置的高度h多次试验,发觉两个小球总是同时落地.该试验现象说明球A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:球A与球B同时释放,同时落地,所用时间相同;球A做平抛运动,球B做自由落体运动;将球A的运动沿水平方向和竖直方向分解,球A的竖直分运动的时间与球B的运动时间相等,变更整个装置的高度h多次试验,发觉两个小球总是同时落地,说明在随意时刻两球在同一高度,即球A的竖直分运动与球B的运动相同,说明白平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.故选项C正确.答案:C4.(多选)在探究平抛运动的规律时,可以选用下图所示的装置,则下列操作合理的是 ()甲乙A.选用装置甲探讨平抛物体的竖直分运动时,应当用眼睛看A、B两球是否同时落地B.选用装置乙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次必需从斜槽上同一位置由静止释放钢球C.选用装置乙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不肯定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D.除上述装置外,还可以用数码照相机每秒拍摄15帧钢球做平抛运动的照片以获得平抛运动的轨迹答案:BD5.(2024·广东广州)如图所示是某小组制作的平抛运动试验装置,在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆弧轨道,轨道的末端水平,在它们相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关1限制,在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁,并通过O点处的开关2限制.通电后,三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球A、B、C.断开开关1,A、B两个小铁球同时起先运动,当小铁球A运动到斜槽末端O点处时,触动开关2,小铁球C起先做自由落体运动,同时小铁球A做平抛运动,小铁球B进入一个光滑的水平轨道,三个小铁球恰好在P点相遇.(1)小铁球A、B在P点相遇,说明平抛运动在水平方向是运动;

(2)小铁球A、C在P点相遇,说明平抛运动在竖直方向是运动;

(3)试验中,斜槽末端O点的切线必需是水平的,这样做的目的是.

A.保证小铁球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小铁球飞出时,初速度水平C.保证小铁球在空中运动的时间每次都相等D.保证小铁球运动的轨迹是一条抛物线解析:(1)小铁球A、B在P点相遇,说明两球在水平方向的运动完全相同,即说明平抛运动在水平方向是匀速直线运动;(2)小铁球A、C在P点相遇,说明两球在竖直方向的运动完全相同,即说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动;(3)试验中,斜槽末端O点的切线必需是水平的,这样做的目的是保证小铁球飞出时,初速度沿水平方向,从而使小铁球做平抛运动,B正确.答案:(1)匀速直线(2)自由落体(3)B6.做探讨平抛运动试验中利用钢球沿斜槽滚下,在竖直的白纸上记录小球经过的位置,然后得到运动轨迹.(1)试验中除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸之外,还须要下列器材中的,其中器材用来调整木板竖直,保证小球的轨迹平面与板面平行.(填字母序号)

A.刻度尺B.停表C.天平D.弹簧测力计E.铅垂线(2)为减小试验误差,下列做法正确的是.(填字母序号)

A.斜槽轨道必需光滑B.斜槽轨道末端必需水平C.每次释放小球的位置必需相同D.每次必需从静止起先释放小球解析:(1)试验中须要刻度尺测量水平位移和竖直位移,须要铅垂线来调整木板竖直.故选A、E.(2)为了保证小球的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨道不肯定要光滑,故选项A错误,选项C、D正确.为了保证小球的初速度水平,斜槽轨道的末端必需水平,故选项B正确.答案:(1)AEE(2)BCD【拓展提高】7.用图甲所示装置探讨平抛运动.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PQ滑下后从Q点飞出,落在挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个点.移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列点.甲乙(1)下列试验条件必需满意的有.

A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末端水平C.挡板高度等间距变更D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量探讨,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.①取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于起始点,钢球的(选填“最上端”“最下端”或“球心”)对应的白纸上的位置为原点;在确定y轴时(选填“须要”或“不须要”)y轴与铅垂线平行.

②若遗漏记录平抛运动轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据.如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则y1y2(选填“大于”“等于”或“小于”)13.可求得钢球平抛的初速度大小为解析:(1)为了能画出平抛运动轨迹,必需保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不肯定要光滑,但轨道末端必需是水平的.同时,要让小球总是从同一位置由静止释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,选项A错误,选项B、D正确.挡板只要能记录小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不须要等间距变更,故选项C错误.(2)①小球在运动中记录下的是其球心的位置,故原点也应是小球静置于起始点时球心对应的位置,故应以球心在白纸上的对应位置为坐标原点;小球在竖直方向的分运动是自由落体运动,故y轴必需与铅垂线平行.②假如A点是抛出点,则钢球在竖直方向上的分运动是初速度为0的匀加速直线运动,则AB和BC的竖直间距之比为1∶3;但由于A点不是抛出点,故在A点已经具有竖直分速度,故竖直间距之比大于1∶3;由于两段水平距离相等,故时间相等,依据y2-y1=g(Δt)2可知Δt=y2-y1g,则初速度为v=答案:(1)BD(2)①球心须要②大于xg8.某同学设计了一个探究平抛运动的特点的试验.试验装置示意图如图甲所示,A是一块水平木板,在其上等间距地开凿出一组平行的插槽(图中P0P0'、P1P1'、P2P2'…),槽间距离均为d,把复写纸铺贴在平面硬板B上,白纸覆盖在复写纸上,试验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时把B板向纸面内侧平移距离d.试验得到小球在白纸上打下的若干点,如图乙所示.甲乙(1)试验前应对试验装置反复调整,直到

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每次让小球从同一位置由静止释放,是为了

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(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了

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(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹.解析:本试验把小球通过的水平相等位移(槽间距离d),奇妙转化为题图乙中x轴上通过的相同的位移(向纸内侧平移距离d),而竖直方向确定的落点为竖直位置,因而可画出平抛运动的轨迹.(1)依据试验设计方案,试验前应对试验装置进行调整,使斜轨道末端水平,以保证小球飞出时的速度沿水