2019-2020學(xué)年高中物理 第5章 曲線運動 第3節(jié) 實驗：研究平拋運動練習(xí) 新人教版必修2.doc

第3節(jié)實驗：研究平拋運動2 提升練、課時跟蹤一、選擇題1在“研究平拋物體的運動”的實驗中，為減小空氣阻力對小球的影響，選擇小球時，應(yīng)選擇()a實心小鐵球b空心小鐵球c實心小木球 d以上三種球都可以解析：選a平拋運動是只受重力作用的運動，為了減小小球在運動過程中所受空氣阻力的影響，應(yīng)選擇體積小、密度和質(zhì)量大的球，a正確2在“研究平拋運動”的實驗中，不會增大實驗誤差的是()a小球每次自由滾落的高度不同b斜槽末端不水平c小球飛行過程受到空氣阻力d斜槽與小球之間有摩擦解析：選d為保證小球每次做平拋運動的初速度相同，每次釋放小球時應(yīng)在斜槽上的同一位置，a錯；斜槽末端不水平，小球離開斜槽后不做平拋運動，b錯；小球飛行過程受到空氣阻力作用，它不做平拋運動，運動軌跡不是嚴(yán)格的拋物線，c錯；實驗中只要求小球離開槽末端的瞬時速度水平且相同就可以了，即使斜槽與小球間有摩擦，這一要求也能做到，d對3(多選)“探究平拋物體的運動規(guī)律”實驗的裝置如圖所示，在實驗前應(yīng)()a將斜槽的末端切線調(diào)成水平b將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行c斜槽的末端沒有必要保持水平d測出平拋小球的質(zhì)量解析：選ab實驗時要使小球水平拋出，靠近豎直木板但不能與木板接觸，使小球從孔中通過，在木板上記下小球各個時刻的位置，為此，斜槽的末端必須水平，木板豎直且與小球下落方向的豎直平面平行，實驗中對小球的質(zhì)量沒有要求，故a、b正確4(多選)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(zhǔn)確判斷出小球落地的先后順序，應(yīng)聽聲音，選項a錯誤；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、非選擇題5如圖所示是某物體做平拋運動實驗后在白紙上描出的軌跡和所測數(shù)據(jù)，圖中o點為物體的拋出點根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，物體做平拋運動的初速度v0_m/s.(取g10 m/s2)解析：根據(jù)題意由xv0t，ygt2，代入數(shù)據(jù)0.48 mv0t，0.45 m10 m/s2t2，解得t0.3 s，v01.6 m/s.答案：1.66如圖所示為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規(guī)律的照片，圖中a、b、c為三個同時由同一點出發(fā)的小球aa為a球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡，bb為b球以速度v被水平拋出后的運動軌跡；cc為c球自由下落的運動軌跡通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：(1)_；(2)_解析：仔細觀察照片可以發(fā)現(xiàn)，b、c兩球在任一曝光瞬間的位置總在同一水平線上，說明平拋運動b球在豎直方向上的運動特點與自由落體運動相同；而a、b兩小球在任一曝光瞬間的位置總在同一豎直線上，說明平拋運動的b球在水平方向上的運動特點與勻速直線運動相同答案：(1)做平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動(2)做平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動7在研究平拋運動的實驗中，某同學(xué)只在豎直板面上記下了重垂線y的方向，但忘了記下平拋的初位置，在坐標(biāo)紙上描出了一段曲線軌跡，如圖所示現(xiàn)在曲線上取a、b兩點，量出它們到y(tǒng)軸的距離，aax1，bbx2，以及ab的豎直距離h，(重力加速度為g)用這些量可以求得小球平拋時初速度為_解析：設(shè)a、b點距坐標(biāo)原點的距離分別為y1、y2，則y1gt12x12，y2y1hgt22x22，聯(lián)立解得v0 .答案： 8如圖所示為噴出細水流的數(shù)碼相片，照片中刻度尺的最小刻度為毫米，細水流是水平噴出的，試根據(jù)該照片研究：(1)若頻閃周期為0.045 s，a、b、c為其軌跡上三點，已知水流做平拋運動的水平分運動是勻速直線運動，找出研究其豎直分運動的方法，并證明豎直分運動是自由落體運動；(2)若取g10 m/s2，試求水流噴出的速度解析：(1)根據(jù)水平方向是勻速運動，a、b、c三點在水平方向的距離都等于2 cm，發(fā)現(xiàn)這幾個點恰好落在坐標(biāo)紙的交點上，如(2，1)、(4，4)、(6，9)等，可見在相等的時間間隔內(nèi)，豎直方向的位移之比恰好等于135，說明豎直方向是初速度為零的勻加速直線運動又根據(jù)yat2得a9.87 m/s2，因ag，證明平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動(2)觀察發(fā)現(xiàn)，水流在水平方向的位移是0.04 m時，豎直方向的位移也是0.04 m，根據(jù)hgt2，得水流噴出的速度v0x0.447 m/s.答案：(1)見解析(2)0.447 m/s9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l1.25 cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中a、b、c、d所示，則：(1)小球做平拋運動的初速度的計算式是 _(用l、g表示)，其值是 _；(2)a點是小球拋出點的位置嗎？如果不是，那么拋出點的位置怎樣確定？解析：(1)平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，即初速度為0、ag的勻加速直線運動水平分運動是勻速直線運動由水平方向abbccd知，相鄰兩點間的時間間隔相等，設(shè)為t，豎直方向相鄰兩點間的位移之差相等，yl.由ygt2得lgt2，時間t內(nèi)，水平位移為x2l，所以v0 2，代入數(shù)據(jù)得v00.7 m/s.(2)由于ab、bc、cd間豎直位移之比不滿足135的關(guān)系，所以a點不是拋出點設(shè)小球運動到b點時豎直方向上的分速度為vy b，則有vy b0.525 m/s，小球從拋出點運動到b點所用時間為tb，則拋出點到b點的水平位移為xbv0tb m0.037 5 m3.75 cm，拋出點到b點的豎直位移yb m0.014 1 m1.41 cm.答案：(1)20.7 m/s(2)見解析10(1)在研究平拋運動的實驗中，下列說法正確的是a必須稱出小球的質(zhì)量b斜槽軌道必須是光滑的c斜槽軌道末端必須是水平的d應(yīng)該使小球每次從斜槽上相同位置從靜止開始滑下(2)如圖所示，某同學(xué)在研究平拋物體的運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l5.00 cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為v0_m/s(g取值為10 m/s2)，小球在b點的速率vb_m/s.(結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)本實驗與小球的質(zhì)量無關(guān)，故a錯誤；該實驗要求小球每次拋出的初速度要相同而且水平，因此要求小球從同一位置靜止釋放，至于是否光滑沒有影響，故b錯誤，d正確；實驗中必須保證小球做平拋運動，而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽軌道末端必須要水平，故