高一物理(人教版新課程標(biāo)準(zhǔn))第五章-曲線運動-第三節(jié)-實驗：研究平拋運動-同步實驗專題練習(xí)(含答案)

1、 高一物理（人教版新課程標(biāo)準(zhǔn)）第五章-曲線運動-第三節(jié)-實驗：研究平拋運動-同步實驗專題練習(xí)（含答案）一、實驗探究題1. ( 3 分 ) 如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為 l，且 l=1.25cm，如果取 g=10m/s ， 那么：2（1）照相機的閃光頻率是_ hz；（2）小球運動的初速度的計算式為 v =_（用 l、g 表示），其大小是_ m/s02. ( 7 分 ) 在做“研究平拋物體的運動”實驗中：（1）實驗器材除了木板、小球、斜面、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是a. 天平b. 秒表c. 彈簧秤 d. 重垂線 e. 坐標(biāo)紙f.游標(biāo)卡尺（2）關(guān)

2、于實驗操作，下列說法中正確的是a. 斜槽軌道必須是光滑的b. 斜槽軌道末端可以不水平d. 要用平滑的曲線畫出軌跡，舍棄個別偏c. 應(yīng)使小球每次從斜槽上相同位置自由滑下差較大的點（3）某次實驗中，某同學(xué)記錄了a、b、c 三點，建立了如圖所示的坐標(biāo)系，三點的坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出，那么，小球做平拋的初速度為_m/s（g 取 10m/s ）23. ( 5 分 ) 三個同學(xué)根據(jù)不同的實驗條件，進行了探究平拋運動規(guī)律的實驗：（1）甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把a 球沿水平方向彈出，同時 b 球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地。改變小錘擊打的力度，即改變a 球被彈出時的速度，兩球

3、仍然同時落地，這說明_。（2）乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置，兩個相同的弧形軌道m(xù)、n，分別用于發(fā)射小鐵球 p、q，其中 n 的末端可看做與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵c、d；調(diào)節(jié)電磁鐵 c、d 的高度使 acbd，從而保證小鐵球 p、q 在軌道末端的水平初速度 v 相等?，F(xiàn)0將小鐵球 p、q 分別吸在電磁鐵 c、d 上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v 同0時分別從軌道 m、n 的末端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_。僅僅改變弧形軌道 m的高度，重復(fù)上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明_。 （3）丙同學(xué)采用頻閃照相法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運動的照片，圖中每個小方格的邊

4、長為 l1.25 cm，則由圖可求得拍攝時每_ s 曝光一次，該小球做平拋運動的初速度大小為_ m/s。（g 取 9.8 m/s ）24. ( 3 分 ) 在“研究平拋物體運動”的實驗中，下圖為一小球做平拋運動的閃光照片的其中一部分相片（與實物比例為 1:1），圖中正方形方格的邊長為 5cm，取 g=10m/s ， 則：2（1）閃光周期是_s（2）小球運動的水平分速度為_m/s（3）小球經(jīng)過 b 點時豎直分速度的大小為_m/s5. ( 7 分 ) 在用圖 1 所示的實驗裝置做“探究平拋物體的運動規(guī)律”的實驗中（1）實驗時除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、重垂線之外，下列器材中還需要的器材是（填

5、字母）a. 坐標(biāo)紙b. 溫度計c. 電流表d. 電壓表（2）實驗中，下列說法正確的是a. 斜槽軌道必須光滑（填字母）b. 斜槽軌道末端切線必須調(diào)至水平c. 應(yīng)使小球每次都從斜槽上不同位置由靜止開始滑下d. 要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些（3）某同學(xué)在坐標(biāo)紙上描出小球平拋運動中的幾個位置如圖2 中的 a、b、c、d 所示，圖中每個小方格的邊長為 l=1.25cm，g=9.8m/s 則利用以上數(shù)據(jù)可求得：2小球做平拋運動的初速度大小為_m/s小球運動到 d 點時的豎直分速度大小為_m/s6. ( 5 分 ) 圖甲是“研究平拋運動”的實驗裝置圖。 （1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)

6、調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線_。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋_。（2）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中o 為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度大小為_m/s。（結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字）（3）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長l=4.9cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度大小為_m/s；b 點的豎直分速度大小為_m/s。（結(jié)果保留 2 位小數(shù)）7. ( 6 分 ) 在“研究平拋運動”實驗中，某同學(xué)只記錄了小球運動途中的 a、b、c 三點的位置，取 a 點為坐標(biāo)原點，則各點的位置坐標(biāo)如圖所示，當(dāng)g10 m/s 時，2（1）為了

7、準(zhǔn)確地描繪出平拋運動的軌跡，下列要求合理的是_a. 小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放b. 斜槽軌道必須光滑c. 斜槽軌道末端必須水平d. 本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表（2）小球平拋的初速度_m/s（3）小球經(jīng)過 b 點時的速度_m/s（4）小球拋出點的位置坐標(biāo)_cm8. ( 3 分 ) 在“研究平拋運動”實驗中，某同學(xué)用閃光照相的方法獲得的相片的一部分，如圖a、b、c 為一小球做平拋運動時閃光照片的三個位置所建立的直角坐標(biāo)系中描繪的軌跡的一部分（g 取 10m/s ）則2（1）a 點是小球的拋出點嗎？答_（填“是”或“不是”）（2）小球平拋的初速度是_ m/s；（3）小球過 b 點時

8、豎直方向的速率 v =_m/sby9. ( 3 分 ) 圖 1 是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖,通過描點畫出做平拋運動的小球的運動 軌跡.（1）以下是實驗過程中的一些做法,其中合理的有_.a. 安裝斜槽軌道,使其末端保持水平b. 每次釋放小球的初始位置可以任意選擇c. 每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d. 為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點 為坐標(biāo)原點,測量它們的水平坐標(biāo) 和豎直坐標(biāo) ,圖中圖像能說明小球運動軌跡為拋物線的是_.a.b.c.d.（3）圖 3 是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡, 為平拋的起點,在軌跡

9、上任取三點 、 、 ,測得 、 兩點豎直坐標(biāo) 為 5.0間距 為 40.0 ,則小球做平拋運動的初速度 為_字, 取 10、為 45.0, 、 兩點水平.(結(jié)果保留兩位有效數(shù))10. ( 2 分 ) 在“研究平拋運動”實驗中，某同學(xué)只記錄了小球運動途中的a、b c置，取 a 點為坐標(biāo)原點，則各點的位置坐標(biāo)如圖所示，當(dāng)g10 m/s2時，則小球的拋出速度為_,拋出點坐標(biāo)為_.、 三點的位11. ( 6 分 ) 根據(jù)所學(xué)知識完成題目：（1）在做“研究平拋運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中 還需要的是_a 游標(biāo)卡尺 b 秒表 c 坐標(biāo)紙 d 天平 e 彈簧秤 f 重垂線（

10、2）實驗中，下列說法正確的是a. 應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下c. 斜槽軌道末端可以不水平b. 斜槽軌道必須光滑d. 要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些e. 為了比較準(zhǔn)確地描出小球運動的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點連接起來（3）在“研究平拋運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長 l=1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖 a、b、c、d 所示，則小球平拋的初速度的計算式為v =_（用 l、g 表示），其值是_0 答案一、實驗探究題1.【答案】（1）20（2）；0.75【解析】【解答】解：（1）在豎直方向上有： h=gt ，2解得：t

11、=其中 h=（42）0.0125=0.025m，代入數(shù)據(jù)求得：t=0.05s所以：f=20hz（2）水平方向：x=v t，0解得：帶入數(shù)據(jù)解得：v =0.75m/s0故答案：（1）20；（2）；0.75【分析】正確應(yīng)用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解2.【答案】（1）d,e（2）c,d（3）1.5【解析】【解答】解：（1）在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運動，還需要坐

12、標(biāo)紙，便于確定小球間的距離故選：de（2）ac、為了保證小球每次平拋運動的初速度大小相等，讓小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故a 錯誤，c 正確b、為了保證小球的初速度水平，斜槽軌道的末端需水平，故b 錯誤d、描點連線時，要用平滑的曲線畫出軌跡，舍棄個別偏差較大的點，故d 正確故選：cd（3）在豎直方向上，根據(jù) y=gt 得相等的時間間隔為：t=2則小球的初速度為：故答案為：（1）de；（2）cd；（3）1.5【分析】根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材；根據(jù)原理和注意事項確定正確的操作步驟根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時

13、間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度3.【答案】（1）平拋運動的豎直分運動是自由落體運動（2）p 球會撞上 q 球；平拋運動的水平運動是勻速直線運動（3）0.036；0.7m/s 【解析】【解答】（1）金屬片把 a 球沿水品方向彈出，同時 b 球被松開自由下落，兩球同時落地，改變 a 球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，知a 球豎直方向上的運動規(guī)律與 b球相同，即平拋運動的豎直分運動是自由落體運動.兩小球能以相同的初速度 同時分別從軌道 m、n 的末端射出實驗可觀察到兩球?qū)⑾嗯?，知p 球水平方向上的運動規(guī)律與 q 球相同，即平拋運動在水平方向上做勻速直線運動.（3）在豎直方向上，根據(jù)得：，

14、水平方向勻速直線運動：由 x= t，得：=【分析】（1）探究平拋規(guī)律，實驗甲讓 a 球作平拋運動的同時，讓 b 球作自由落體運動，兩球仍然同時落地，證明平拋運動的豎直分運動是自由落體運動.（2）實驗乙同時讓 p 球作平拋運動，q 球作勻速運動，兩球碰撞說明平拋運動的水平運動是勻速直線運動.（3）用頻閃照相法拍攝到的小球做平拋運動的照片，它們的時間是相等的，利用在相等時間內(nèi)位移之差是恒定的，結(jié)合重力加速度可求出時間，利用水平方向的位移可算出拋出速度.4.【答案】（1）0.1（2）1.5（3）2【解析】【解答】（1）在豎直方向上，根據(jù)得，閃光相等的時間間隔為：，（2）小球平拋運動的初速度為：；（3

15、）b 點豎直分速度為：?！痉治觥勘绢}考查平拋運動的實驗數(shù)據(jù)處理。題中已知水平方向和豎直方向上的位移，根據(jù)平拋運動分運動的位移規(guī)律求解。5.【答案】（1）a（2）b,d（3）0.7；1.225，【解析】【解答】解：（1）做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、游標(biāo)卡尺、斜槽、鉛筆、圖釘之外，還需要的是器材是坐標(biāo)紙、重垂線坐標(biāo)紙除能更準(zhǔn)確確定位置外，還能讀出某點坐標(biāo)，使作圖更準(zhǔn)確；重垂線的作用是確保坐標(biāo)紙是在豎直面內(nèi)，使其與小球運動平面平行，確保軌跡為平拋運動軌跡，故a 正確，bcd 錯誤（2）為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的同時

16、要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點，然后將這幾個點平滑連接起來，故 ac 錯誤，bd 正確（3）在豎直方向上，根據(jù)y=l=gt 得，相等的時間間2隔 t=s=0.035s，則小球的初速度 v =m/s=0.7m/s0小球經(jīng) b 點時的豎直分速度大小 v =m/s=0.536m/syb 因此小球運動到 d 點時的豎直分速度大小為 v =v +g2t，yd yb代入數(shù)據(jù)，解得：v =1.225m/s；yd故答案為：（1）a； （2）bd；（3）0.7，1.225，【分析】（1）根據(jù)該試驗的實驗原理和實驗的具體操作可以正確選擇所需器材；（2）在實驗中要畫出平拋運動軌跡，必

17、須確保小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道末端一定要水平，同時斜槽軌道要在豎直面內(nèi)要畫出軌跡，需要確定很多點，因此為了保證每次軌跡相同，要求小球小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下；（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出小球拋出的初速度根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出b 點的豎直分速度6.【答案】（1）水平；初速度相同（2）1.6（3）1.47；1.96【解析】【解答】（1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋初速度相同。（2）根 據(jù)，代入數(shù)據(jù)解得：，所

18、以初速度：，則平拋運動的初速度為：。（3）在豎直方向上，2l=gt ， 解2得：，b 點豎直方向上分速度為?！痉治觥扛鶕?jù)實驗裝置安裝注意事項解答小題1；后兩小題涉及平拋運動位移問題，由平拋運動豎直方向的勻加速運動規(guī)律可求運動時間，再結(jié)合水平方向的勻速運動位移可求初速度。7.【答案】（1）a,c（2）1（3）（4）(-10,5)【解析】【解答】（1）a、為了保證小球平拋運動的初速度相等,每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放,斜槽軌道不一定需要光滑,所以 a 選項是正確的,b 不符合題意. c、為了保證小球的初速度水平,斜槽軌道末端必須水平,所以 c 選項是正確的. d、小球平拋運動的時間可以根據(jù)

19、豎直位移求出,不需要秒表,d 不符合題意. 所以 ac 選項是正確的.（2）根據(jù)平拋知識水平方向上豎直方向上：解得故平拋的水平速度為（3）小球經(jīng)過 b 點時豎直方向上的速度 則 b 點的速度為（4）根據(jù)知所以從拋出點到 a 點已經(jīng)運動了 t=0.1s則所以拋出點的坐標(biāo)為【分析】根據(jù)平拋運動實驗原理和注意事項解答第（1）小題，在（2）（3）小題中，平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻加速直線運動，由兩方向上位移和速度合成的規(guī)律求解。8.【答案】（1）不是（2）1.0（3）2.0【解析】【解答】解：（1）因 為 ab 和 bc 的豎直位移之比不等于 1：3，可 知 a 點不是拋出點

20、（2）在豎直方向上，根據(jù)y=gt 得，t=，則初速度2（3）b 點的豎直分速度故答案為：（1）不是，（2）1.0，（3）2.0【分析】根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比是否為1：3：5 判斷 a 點是否是拋出點，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出b 點的豎直分速度9.【答案】（1）ac（2）c（3）2.0【解析】【解答】(1)a、為保證小球做平拋運動必須使斜槽的末端保持水平，a 符合題意；bc、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初

21、速度，b 不符合題意，c 符合題意；d、用描點法描繪運動軌跡時，應(yīng)將各點連成平滑的曲線，不能練成折線或者直線，d 不符合題意。故答案為：ac.(2)物體在豎直方向做自由落體運動，y=；水平方向做勻速直線運動，x=v t；0聯(lián)立可得：y=意，abd 不符合題意。故答案為：c.(3)根據(jù)平拋運動的處理方法，豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線，因初速度相同，故為常數(shù)，故 yx 應(yīng)為正比例關(guān)系，c 符合題2 運動，所以水平方向的速度，即平拋小球的初速度為v = x/ t0聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：v =2.0m/s0【分析】根據(jù)實驗注意事項分析第 1 小題，對第 2 小題，根據(jù)平拋運動規(guī)律寫出的函數(shù)解析式由此選擇函數(shù)圖象；第 3 小題根據(jù)平拋運動位移規(guī)律求初速度。10.【答案】1m/s；（-10cm，-5cm）【解析】【解答】小球做平拋運動，在豎直方向上做自由落體運動，由 y=gt 可得：2平拋運動的初速度：；b 點豎直方向上的分速度：小球運動到 b 點的時間：b 點的水平位移 x=v t=0.2m=20cm，0