平拋運動實驗同步檢測word版含答案

平拋運動實驗一、基本步驟1、[多選]在做“探究平拋運動的特點”實驗時，下列說法正確的是()A．安裝有斜槽的木板時，一定要注意檢查斜槽末端切線是否水平、木板是否豎直B．斜槽必須光滑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，分析平拋運動的特點解析：選ACD做本實驗必須使斜槽末端切線水平，使釘有坐標紙的木板豎直，以確保小球水平飛出和正確畫出坐標軸。斜槽沒必要必須光滑，只要能使小球飛出的初速度相同即可。小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滾下，可保證小球每次飛出的初速度相同。綜上可知A、C、D正確，B錯誤。2、如圖所示，在探究平拋運動的特點時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端(末端水平)時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落(兩球不相撞)。改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后()A．水平方向的分運動是勻速直線運動B．水平方向的分運動是勻加速直線運動C．豎直方向的分運動是自由落體運動D．豎直方向的分運動是勻速直線運動解析：選C這是一個對比實驗，A球做平拋運動，B球做自由落體運動，其實是將A球豎直方向的分運動與B球的自由落體運動進行對比，實驗時，改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，由此可知A球豎直方向的分運動是自由落體運動。3、[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，用如圖所示的裝置進行實驗。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()A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B．兩球同時落地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解析：選BC開始運動后，A、B兩球均只受重力作用，豎直方向的運動相同，不受質(zhì)量影響，故A錯誤。A球在豎直方向上的分運動和B球的運動相同，均為自由落體運動，故它們同時落地，故B正確。實驗中，必須改變某些條件，重復實驗多次，才能說明所得規(guī)律的普遍性，故C項所述做法是必需的，故C正確。該實驗無法說明A球在水平方向上的分運動情況，故D錯誤。4、如圖甲所示，用小錘輕擊彈性金屬片，A球沿水平方向飛出，同時B球被松開，豎直向下運動。用頻閃照相的方法研究A、B兩球的運動。如圖乙所示是它們運動過程的頻閃照片。僅從照片上看，相鄰豎直線之間的距離相等，相鄰水平線之間的距離不相等，據(jù)此，可以認為()A．A小球在水平方向做勻速運動B．A小球在水平方向做勻加速運動C．A小球在豎直方向做勻速運動D．A小球在豎直方向做勻加速運動解析：選A相鄰豎直線之間的距離相等，說明平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動，A正確，B錯誤；豎直方向上位移越來越大，只能說明在豎直方向上A小球做加速運動，C、D錯誤。5、[多選]下列哪些因素會使“探究平拋運動的特點”實驗的誤差增大()A．小球與斜槽之間有摩擦B．安裝斜槽時其末端不水平C．建立坐標系時，直接以斜槽末端端口位置為坐標原點D．根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點O較遠解析：選BC小球與斜槽之間有摩擦，不影響實驗的測量，只要保證小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，獲得的初速度就一樣，故A項不會使誤差增大；安裝斜槽時其末端不水平，小球的運動不是平拋，會引起誤差，故B項會使誤差增大；建立坐標系時，應(yīng)以小球在斜槽末端端口時的球心在木板上的投影為坐標原點，否則會引起誤差，故C項會使誤差增大；根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點O較遠，會使長度測量的相對誤差較小，故D項不會使誤差增大。6、在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用下列各種裝置圖，以下操作合理的是()A．選用裝置1研究平拋物體豎直分運動，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時落地B．選用裝置2要獲得穩(wěn)定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端一定要低于水面C．選用裝置3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放D．除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機拍攝鋼球做平拋運動時每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡解析：選BD小球下落的速度很快，運動時間很短，用眼睛很難準確判斷出小球落地的先后順序，應(yīng)聽聲音，選項A不合理；豎直管的上端應(yīng)低于水面，這是因為豎直管與空氣相通，管上端處的壓強始終等于大氣壓，不受瓶內(nèi)水面高低的影響，因此可以得到穩(wěn)定的細水柱，選項B正確；只有每次從同一高度由靜止釋放鋼球，鋼球做平拋運動的初速度才相同，選項C錯誤；獲得每秒15幀的錄像就等同于做平拋運動實驗時描方格圖的方法，同樣可以探究平拋運動的規(guī)律，選項D正確。二、網(wǎng)格問題1、該同學采用頻閃照相機拍攝到如圖所示的小球做平拋運動的照片，圖中背景方格的邊長為L＝5cm，A、B、C是攝下的三個小球位置，如果取g＝10m/s2，那么：(1)照相機拍攝時每________s曝光一次；(2)小球做平拋運動的初速度的大小為________m/s。解析：(1)由Δy＝gT2，Δy＝2L＝m可得T＝s。(2)由Δx＝v0T，Δx＝3L＝m可得v0＝m/s。答案：(1)(2)2、某同學在做平拋運動實驗時得到了如圖所示的運動軌跡，a、b、c三點的位置在運動軌跡上已標出。則：(1)小球平拋的初速度為__2__m/s。(g取10m/s2)(2)小球拋出點位置的坐標為x＝__－10__cm，y＝__－cm。解析：(1)由平拋運動規(guī)律，可得在x軸方向上xab＝v0T，在豎直方向上hbc－h(huán)ab＝gT2，代入數(shù)據(jù)解得T＝s，v0＝eq\f(xab,T)＝2m/s。(2)小球經(jīng)過b點時豎直分速度vby＝eq\f(hac,2T)＝m/s，小球從開始運動到經(jīng)過b時運動的時間tb＝eq\f(vby,g)＝s，說明小球經(jīng)過a點時已經(jīng)運動了ta＝s，所以小球拋出點的坐標為x＝－v0ta＝－10cm；y＝－eq\f(1,2)gteq\o\al(2,a)＝－cm。3、某物理興趣小組在探究平拋運動的規(guī)律實驗時，將小球做平拋運動，用頻閃照相機對準方格背景照相，拍攝到了如圖所示的照片，已知每個小方格邊長cm，當?shù)氐闹亓铀俣葹間＝m/s2。(1)若以拍攝的第一點為坐標原點，水平向右和豎直向下為正方向，則沒有被拍攝到的小球位置坐標為__,__。(2)小球平拋的初速度大小為s__。解析：由Δy＝gT2得T＝s∴v0＝eq\f(Δx,T)＝m/s又y4＝y(tǒng)3＋3Δy＝cmx4＝v0·3T＝cm4、圖甲是“探究平拋運動的特點”的實驗裝置圖。(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復調(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為________m/s(g＝m/s2)。(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L＝8mm，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為______m/s；小球經(jīng)過B點時的豎直分速度為______m/s(g＝10m/s2)。[解析](1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平，目的是保證小球平拋的初速度水平，從而做平拋運動，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，從而保證畫出的軌跡為一條拋物線。(2)根據(jù)y＝eq\f(1,2)gt2得，t＝eq\r(\f(2y,g))＝eq\r(\f(2×,)s＝s，則小球做平拋運動的初速度為：v0＝eq\f(x,t)＝eq\f,m/s＝m/s。(3)在豎直方向上，根據(jù)Δy＝2L＝gT2得：T＝eq\r(\f(2L,g))＝eq\r(\f(2×,10))s＝s，則小球做平拋運動的初速度為：v0＝eq\f(3L,T)＝eq\f(3×,m/s＝m/s，小球經(jīng)過B點時的豎直分速度為：vyB＝eq\f(8L,2T)＝eq\f(8×,2×m/s＝m/s。5、某實驗小組同學在“研究平拋物體的運動”實驗中，只畫出了如圖所示的曲線，于是他在曲線上取水平距離Δx相等的三點A、B、C，量得Δx＝m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1＝m，h2＝m，(g＝10m/s2)利用這些數(shù)據(jù)，可求得：(1)物體拋出時的初速度為__2__m/s；(2)物體經(jīng)過B時豎直分速度為s；(3)拋出點距B點的水平距離為，豎直距離為。解析：(1)由Δh＝gT2，得T＝s，v0＝eq\f(Δx,T)＝2m/s(2)vBy＝eq\f(h1＋h2,2T)＝m/s(3)拋出點距B點的時間t＝eq\f(vBy,g)＝s則拋出點距B點的水平距離xB＝v0t＝m豎直距離hB＝eq\f(1,2)gt2＝5m6、在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實驗時用了如圖所示的裝置。先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復寫紙。將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C。若測得木板每次移動距離x＝cm，A、B間距離y1＝cm，B、C間距離y2＝cm。請回答以下問題(g＝m/s2)(1)根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達式為v0＝xeq\r(\f(g,y2－y1))。(用題中所給字母表示)。(2)小球初速度的值為v0＝s。解析：由于每次移動距離x＝cm，所以小球從打A點到打B點與從打B點到打C點的時間相同，設(shè)此時間為t。由于y2－y1＝gt2，且y1＝cm，y2＝cm，g＝m/s2，所以t＝eq\r(\f(y2－y1,g))＝s，故小球初速度v0＝eq\f(x,t)＝xeq\r(\f(g,y2－y1))＝m/s。三、基本實驗1、(1)（多選）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有________．A．游標卡尺B．秒表C．坐標紙D．天平E．彈簧測力計F．重垂線(2)(多選)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B．斜槽軌道必須光滑C．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當多一些D．斜槽軌道末端可以不水平(3)(多選)引起實驗結(jié)果偏差較大的原因可能是____________．A．安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平B．確定Oy軸時，沒有用重垂線C．斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦D．空氣阻力對小球運動有較大影響[解析][答案](1)C、F(2)AC(3)ABD(1)實驗中需要在坐標紙上記錄小球的位置，描繪小球的運動軌跡，需要利用重垂線確定坐標軸的y軸．故C、F是需要的．(2)使小球從斜槽上同一位置滾下，才能保證每次的軌跡相同，A正確．斜槽沒必要必須光滑，只要能使小球飛出的初速度相同即可，B錯誤．實驗中記錄的點越多，軌跡越精確，C正確．斜槽末端必須水平，才能保證小球離開斜槽后做平拋運動，D錯誤．(3)小球從斜槽末端飛出時，斜槽切線不水平，y軸方向不沿豎直方向，空氣阻力對小球運動有較大影響，都會影響小球的運動軌跡或計數(shù)點的坐標值，從而引起較大的實驗誤差，而斜槽不絕對光滑只會影響小球平拋的初速度大小，不會影響實驗結(jié)果偏差大小，故A、B、D正確．2、(1)在做“研究平拋物體的運動”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．游標卡尺 B．秒表C．坐標紙 D．天平E．彈簧測力計F．重垂線(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滾下B．為了比較準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C．斜槽軌道末端可以不水平D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當多一些解析(1)實驗還需器材是坐標紙和重垂線，描出的軌跡在坐標紙上，方便數(shù)據(jù)處理，重垂線是用來確定豎直木板是否豎直并確定縱坐標．(2)做平拋運動的實驗時，斜槽末端必須水平，以保證小球做平拋運動，使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描繪小球運動軌跡時，應(yīng)用平滑的曲線連點，偏離軌跡較遠的點可舍去．答案(1)CF(2)AD3、在做“探究平拋運動的特點”的實驗時：(1)為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端的切線________。(2)小球拋出點的位置必須及時記錄在白紙上，然后從這一點畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用________來確定的。(3)某同學通過實驗得到的軌跡如圖甲所示，則O點________(填“是”或“不是”)拋出點。(4)該同學在軌跡上選取間距較大的幾個點，測出其坐標，并在直角坐標系內(nèi)繪出了y-x2圖像，如圖乙所示，則此平拋物體的初速度v0＝________m/s。(取g＝10m/s2)解析：(1)研究平拋運動時應(yīng)保證小球的初速度水平，即調(diào)整斜槽末端的切線水平。(2)豎直方向用鉛垂線確定，因為小球在豎直方向所受的重力是豎直向下的。(3)由軌跡可知，在相等的時間內(nèi)，豎直方向的位移之比為1∶3∶5∶…，表明豎直方向是初速度為零的勻加速運動，即自由落體運動，O點就是拋出點。(4)根據(jù)y＝eq\f(1,2)gt2，x＝v0t得，平拋運動的軌跡方程為y＝eq\f(g,2v\o\al(0,2))x2，則y-x2圖像的斜率為eq\f(g,2v\o\al(0,2))＝eq\f,m－1＝20m－1，解得初速度v0＝m/s。答案：(1)水平(2)鉛垂線(3)是(4)4、在“探究平拋運動的特點”實驗中，(1)圖1是用橫擋條卡住平拋小球，用鉛筆標注小球最高點，確定平拋運動軌跡的方法，坐標原點應(yīng)選小球在斜槽末端點時的________。A．球心 B．球的上端C．球的下端[多選]在此實驗中，下列說法正確的是________。A．斜槽軌道必須光滑B．記錄的點應(yīng)適當多一些C．用光滑曲線把所有的點連接起來D．y軸的方向根據(jù)重錘線確定(2)圖2是利用圖1裝置拍攝小球做平拋運動的頻閃照片，由照片可判斷實驗操作錯誤的是________。A．釋放小球時初速度不為0B．釋放小球的初始位置不同C．斜槽末端切線不水平解析：(1)由題干中確定小球平拋運動軌跡的方法及實驗原理知，坐標原點應(yīng)選小球的上端，所以選B。實驗過程中，斜槽軌道不一定光滑，只要能夠保證小球從同一位置由靜止釋放，離開斜槽末端的初速度一樣就可以，所以A錯誤；記錄點應(yīng)適當多一些，能夠保證描點所得的軌跡更平滑，選項B正確；描點時與平滑曲線偏差過大的點需舍去，選項C錯誤；y軸必須是豎直方向，即用重錘線確定，即選項D正確。(2)由題圖可知斜槽末端切線不水平，才會造成斜拋運動，選項C符合題意。答案：(1)BBD(2)C5、某同學設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗裝置，如圖所示．在水平桌面上放置一個斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運動．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)．在木板上固定一張白紙．該同學在完成裝置安裝后，進行了如下步驟的實驗：(1)實驗前在白紙上畫一條直線，并在直線上標出a、b、c三點，且ab＝bc，如下圖所示．量出ab長度L＝cm.(2)讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點，記下此時木板離桌面的高度為h1＝cm.(3)讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點，記下此時木板離桌面的高度h2＝cm.(4)讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點，記下此時木板離桌面的高度h3＝cm.則該同學由上述測量結(jié)果即可粗略測出鋼球的平拋初速度大小v0＝________m/s，鋼球擊中b點時，其豎直分速度大小為vby＝________m/s.(取重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計)解析依題意作出鋼球運動軌跡如圖所示，在豎直方向上有Δy＝－cm－－cm＝10．00cm＝m，Δy＝gt2，則t＝eq\r(\f(Δy,g))＝s，水平方向上有Δx＝cm，v0＝eq\f(Δx,t)＝eq\f(Δx,\r(\f(Δy,g)))＝m/s，則vby＝eq\f(－×10－2,2×m/s＝m/s.答案6、某同學設(shè)計了一個研究平拋運動的實驗．實驗裝置示意圖如圖甲所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(如圖中P0P0′、P1P1′…)，槽間距離均為d.把覆蓋復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，如圖乙所示．(1)實驗前應(yīng)對實驗裝置反復調(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．解析本實驗把小球通過的水平相等位移(即槽間距離d)，巧妙轉(zhuǎn)化為題圖中x軸上通過相同的位移(即向紙內(nèi)側(cè)平移距離d)，而豎直方向確定的落點為豎直位置，因而可畫出平拋運動的軌跡．(1)根據(jù)實驗設(shè)計方案，實驗前應(yīng)對實驗裝置進行調(diào)節(jié)，使斜軌道末端切線水平，以保證小球飛出時的速度沿水平方向，小球做平拋運動．每次讓小球從同一位置由靜止釋放的目的是使小球每次做平拋運動的初速度相同，軌跡相同．(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d是為了保持記錄紙上每兩點之間的水平距離相同．(3)如圖所示(注意要用平滑的曲線連接)．答案(1)斜槽末端水平A板水平插槽P0P0′垂直斜槽并在斜槽末端正下方使小球每次做平拋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)見解