高中物理 第五章 曲線運動 3 實驗研究平拋運動習(xí)題 新人教版必修2

1、3實驗研究平拋運動1(多選)為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，用如圖l531所示的裝置進(jìn)行實驗小錘打擊彈性金屬片，a球水平拋出，同時b球被松開，自由下落關(guān)于該實驗，下列說法中正確的有()圖l531a兩球的質(zhì)量應(yīng)相等b兩球應(yīng)同時落地c應(yīng)改變裝置的高度，多次實驗d實驗也能說明a球在水平方向上做勻速直線運動2(多選)在做“研究平拋物體的運動”實驗時，下列說法正確的是()a安裝有斜槽的木板時，一定要注意木板是否豎直b安裝有斜槽的木板時，只要注意小球不和木板發(fā)生摩擦就可以c每次實驗都要把小球從同一位置由靜止釋放d實驗的目的是描出小球的運動軌跡，分析平拋運動的規(guī)律3如圖l532所示，兩個

2、完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球a、b，斷開開關(guān)，兩個小球同時開始運動離開圓弧軌道后，a球做平拋運動，b球進(jìn)入一個光滑的水平軌道，則：圖l532(1)b球進(jìn)入水平軌道后將做_運動；改變a球所在圓弧軌道的高度，多次重復(fù)上述實驗過程，總能觀察到a球正好砸在b球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是_(2)若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的p點處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為5cm，則可算出a鐵球到達(dá)p點的速度為_m/s.(g取10m/s2，結(jié)果保留兩位小數(shù))4

3、某同學(xué)設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗實驗裝置示意圖如圖l533甲所示，a是一塊水平木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(圖中p0p0、p1p1)，槽間距離均為d.把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板b上實驗時依次將b板插入a板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放每打完一點后，把b板插入后一槽中并同時向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實驗得到小球在白紙上打下的若干痕跡點，如圖所示甲乙圖l533(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_(2)每次將b板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了_(3)在圖乙中繪出小球做平拋運動的軌跡5實驗室有斜槽等器材，裝配圖如圖l534甲所示鋼球從

4、斜槽上滾下，經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運動每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，鋼球在空中做平拋運動，設(shè)法用鉛筆描出鋼球經(jīng)過的位置，通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置，連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡.圖l534(1)某同學(xué)在安裝實驗裝置和進(jìn)行其余的操作時都準(zhǔn)確無誤，他在分析數(shù)據(jù)時所建立的坐標(biāo)系如圖乙所示他的錯誤之處是_(2)該同學(xué)根據(jù)自己所建立的坐標(biāo)系，在描出的平拋運動軌跡圖上任取一點(x，y)，運用公式v0x求小球的初速度v0，這樣測得的平拋初速度值與真實值相比_(選填“偏大”“偏小”或“相等”)6圖l535為用頻閃照相機(jī)拍攝一小球做平拋運動的照片的一部分，圖中背景方格的邊長

5、均為5cm，g取10m/s2，求：(1)照相機(jī)的閃光頻率；(2)小球運動中水平分速度的大??；(3)小球經(jīng)過b點時的速度大小圖l5357如圖l536所示，研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時間，底板上的標(biāo)尺可以測得水平位移保持水平槽口距底板高度h0.420m不變，改變小球在斜槽導(dǎo)軌上下滑的起始位置，測出小球做平拋運動的初速度v0、飛行時間t和水平位移d，記錄在下表中圖l536v0/(m/s)0.7411.0341.3181.584t/ms292.7293.0292.8292.9d/cm21.730.338.646.4(1)由表中數(shù)

6、據(jù)可知，在h一定時，小球的水平位移d與其初速度v0成_關(guān)系(2)一位同學(xué)計算出小球飛行時間的理論值t理s289.8ms，發(fā)現(xiàn)理論值與測量值之差約為3ms.經(jīng)檢查，實驗及測量無誤，其原因可能是_(3)另一位同學(xué)分析并糾正了上述偏差后，另做了這個實驗，竟發(fā)現(xiàn)測量值t依然大于自己得到的理論值t理，但二者之差在37ms之間，且初速度越大則差值越小對實驗裝置的安裝進(jìn)行檢查，確認(rèn)斜槽槽口與底座均水平，則導(dǎo)致偏差的原因是_8(1)在如圖l537甲所示的實驗中，a、b兩球同時落地，說明平拋運動在豎直方向上是_運動某同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的實驗：將兩個相同的軌道固定在同一豎直平面內(nèi)，最下端水平，其中軌道2與光滑水

7、平軌道平滑相接現(xiàn)把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從傾斜軌道的相同位置由靜止同時釋放，則他將觀察到的現(xiàn)象是：在水平軌道上球1擊中球2.這說明平拋運動在水平方向上是_運動圖l537(2)若用如圖l538所示的平拋儀來做“研究平拋運動”的實驗，該實驗所需器材包括：附帶金屬小球的斜槽，木板及豎直固定支架，白紙，圖釘，_，三角板，鉛垂線，鉛筆等實驗簡要步驟如下：圖l538a讓小球多次從_位置上由靜止?jié)L下，記下小球運動中的一系列位置b安裝好器材，注意_，記下軌道末端o點和過o點的豎直線c測出曲線上某點的坐標(biāo)x、y，用v_算出小球在該點的瞬時速度d取下白紙，建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡上述實驗步驟的合理順序是_圖

8、l539(3)在“研究平拋物體的運動”的實驗中，記錄了如圖l539所示的一段軌跡abc.已知物體是由原點o水平拋出的，c點的坐標(biāo)為(60cm，45cm)，則平拋物體的初速度為v0_m/s，物體經(jīng)過b點時下落的高度為hb_m(g取10m/s2)1bc解析平拋運動豎直方向的分運動為自由落體運動，故兩球同時落地，b項正確；為了減小實驗的誤差，可以多次實驗提高實驗的準(zhǔn)確性，c項正確；小球的質(zhì)量對小球的運動沒有影響，a項錯誤；a球水平方向的分運動無法確定，d項錯誤2acd解析木板要豎直，保證描點準(zhǔn)確，a項正確，b項錯誤；為保證小球每次做平拋運動的初速度相同，每次實驗都要把小球從同一位置由靜止釋放，c項正

9、確；實驗的目的是描出小球的運動軌跡，分析平拋運動的規(guī)律，進(jìn)而求出初速度，d項正確3(1)勻速直線平拋運動的水平分運動是勻速直線運動(2)3.35解析 (1)讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度處滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度小球a做平拋運動，小球b做勻速直線運動，兩小球相遇，當(dāng)改變a球所在圓弧軌道所在的高度時，兩球仍能相碰，則說明平拋運動在水平方向上是勻速直線運動(2)小球做平拋運動，在豎直方向，有h9lgt2，vygt在水平方向，有9lv0ta到達(dá)p點的速度為v將l5cm代入，解得v3.35m/s.4(1)斜軌末端水平、插槽p0p0垂直斜軌末端并在斜軌末端正下方使小球每次做平拋

10、運動的初速度都相同(2)使記錄紙上每兩點之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運動的距離(3)如圖所示5(1)略(2)偏大解析 (1)直角坐標(biāo)系的原點應(yīng)建在鋼球飛離槽口時球心的水平投影點處，它在槽口正上方r處( r為鋼球半徑)，而該同學(xué)卻錯誤地將坐標(biāo)原點取在槽口處(2)由于坐標(biāo)系的原點較實際偏下，即運用公式v0x求初速度時，y偏小，所以求得的v0值偏大6(1)10hz(2)1.5m/s(3)2.5m/s解析 (1)在豎直方向上有hgt2，其中h2l2×5cm10cm，所以照相機(jī)閃光周期t0.1s，頻率f10hz.(2)水平方向有xabv0t，則v01.5m/s.(3)在b點時豎直分速度大小為vy2m/s，小球經(jīng)過b點時的速度大小v2.5m/s.7(1)正比(2)計算時重力加速度取值(10m/s2)大于實際值(3)光電門傳感器安裝在斜槽端口的內(nèi)側(cè)，傳感器的中心離槽口還有一段很小的距離8(1)自由落體勻速直線(2)刻度尺同一讓軌道末端水平badc(3)20.26edbc3191f2351dd815ff33d44