高考物理 實(shí)驗(yàn)4研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)練習(xí)

1、2011年高考物理 實(shí)驗(yàn)4研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)練習(xí)1(8分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了能較準(zhǔn)確地描繪出運(yùn)動(dòng)軌跡，下列操作要求正確的是()a通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平b每次釋放小球的位置可以不同c每次必須由靜止釋放小球d小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸【解析】本實(shí)驗(yàn)必須調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平，以保證物體做平拋運(yùn)動(dòng)；每次釋放必須從同一位置由靜止釋放；小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸，以防止摩擦，保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)【答案】acd2(8分)(2009·濰坊質(zhì)檢)某同學(xué)利用如圖所示的兩種裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)，方案如下：裝置1：用小錘打擊金屬片，a球水平拋出

2、，同時(shí)b球自由下落仔細(xì)觀察a、b兩球是否同時(shí)落到水平地面上若同時(shí)落地，則說明水平分運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)裝置2：豎直管a上端要高于水面，這樣可在較長時(shí)間內(nèi)得到穩(wěn)定的細(xì)水柱水平管b噴出水流，在緊靠水流、平行于水流的玻璃板上用彩筆描出水流的軌跡，這就是平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡找出以上敘述中不當(dāng)之處并寫到下面：(1) _；(2) _【解析】(1)若同時(shí)落地，則說明水平分運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)(只要說明豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng))(2)豎直管a上端要高于水面(應(yīng)低于)【答案】見解析3(8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示在水平桌面一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上同一位置由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后

3、便做平拋運(yùn)動(dòng)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?jiān)撏瑢W(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：a實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且abbc，如圖量出ab長度l.b讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板位置，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h1.c讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板位置，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h2.d讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板位置，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h3.則該同學(xué)由上

4、述測量結(jié)果即可粗測出鋼球的平拋初速度大小v0b點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為vbyg10m/s2，空氣阻力不計(jì)【解析】由于小球每次都是從斜面上同一位置釋放的，所以小球的水平初速度不變，小球從落到a點(diǎn)到落到b點(diǎn)與從落到b點(diǎn)到落到c點(diǎn)所用的時(shí)間相同，可設(shè)為t.水平方向：v0 豎直方向：ab對(duì)應(yīng)的豎直高度h1h3h210cm.bc對(duì)應(yīng)的豎直高度h2h2h120cm則hh2h1gt2 聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得v02m/s，t由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：vby/s.【答案】4(9分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(圖(甲)中p0p0、p1p1)，槽間

5、距離均為d.把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板b上實(shí)驗(yàn)時(shí)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(diǎn)后，把b板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)如圖(乙)所示 (1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)的軌跡【解析】平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保持小球水平拋出的初速度相同每次將b板向內(nèi)側(cè)平移距離

6、d，是為了保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同有些考生不明白每次將b板向內(nèi)側(cè)平移距離d的道理【答案】(1)斜槽末端水平小球每次平拋速度相同(2)保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同(3)如圖所示5(9分)一名同學(xué)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離s相等的三點(diǎn)a、b、c，量得s.又量出它們之間的豎直距離分別為h1，h2，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：(1)物體拋出時(shí)的初速度為_；(2)物體經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為_；(3)拋出點(diǎn)在a點(diǎn)上方的高度為_(g取10m/s2)【解析】(1)設(shè)物體拋出時(shí)的初速度為v0，水平方向發(fā)生s位移所用時(shí)間為t，則sv0t，h2h1gt2

7、，可解得v02m/s，t0.1s.(2)vby/s.(3)從拋出到落到b點(diǎn)的時(shí)間為tb，有vbygtb，解得tb0.15s，從拋出點(diǎn)落到a點(diǎn)的時(shí)間tatbt0.05s；拋出點(diǎn)在a點(diǎn)上方的高度為hagt.【答案】(1)2m/s(2)/s(3)6(9分)試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)“測量彈射彈丸出射的初速度”的實(shí)驗(yàn)方案提供的實(shí)驗(yàn)器材為彈射器(含彈丸，如圖)、鐵架臺(tái)(帶有夾具)、米尺(1)畫出實(shí)驗(yàn)示意圖(2)在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意_(3)實(shí)驗(yàn)中需要測量的量為_(在示意圖中用字母標(biāo)出)(4)彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是_(5)計(jì)算公式為_【解析】(1)實(shí)驗(yàn)示意圖如圖所示(2

8、)彈射器必須保持水平(3)彈丸下降高度y和水平射程x.(4)在不改變高度y的條件下，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測量水平射程.(5)0.【答案】見解析7(9分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，如圖所示坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是()【解析】a圖中坐標(biāo)紙偏右，斜端末端沒有在坐標(biāo)紙內(nèi)，a錯(cuò)；b圖中坐標(biāo)紙放得不豎直，b錯(cuò)；c圖中坐標(biāo)紙豎直，斜槽末端又在坐標(biāo)紙內(nèi)，c正確；d圖中坐標(biāo)紙偏下，斜槽末端沒有落在坐標(biāo)紙內(nèi)，d項(xiàng)錯(cuò)【答案】c8(8分)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，已備有下列器材：有孔的硬紙片、白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)，還需要的器

9、材有()a秒表b天平c重垂線d測力計(jì)【答案】c9(10分)(2008·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市模擬)如圖甲所示，是一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中照的一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分，由于照相時(shí)的疏忽，沒有擺上背景方格板，圖中方格是后來用直尺畫在相片上的(圖中格子的豎直線是實(shí)驗(yàn)中重垂線的方向，每小格的邊長均為5mm)為了補(bǔ)救這一過失，他對(duì)小球的直徑進(jìn)行了測量，如圖乙所示，如果取重力加速度g10m/s2，則(1)照相機(jī)的閃光頻率為_hz；(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_m/s.【解析】真實(shí)小球的直徑是底片上小球的4倍，說明小球?qū)嶋H做平拋運(yùn)動(dòng)的水平、豎直位移應(yīng)是照片的4倍對(duì)豎直分運(yùn)動(dòng)，由sgt2得t0.1

10、s，則頻率為10hz，則v1m/s.【答案】(1)10(2)110(10分)(2007·高考上海卷)利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)方案如圖所示，在懸點(diǎn)o正下方有水平放置的熾熱的電熱絲p，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷；mn為水平木板，已知懸線長為l，懸點(diǎn)到木板的距離ooh(h>l)(1)電熱絲p必須放在懸點(diǎn)正下方的理由是_(2)將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落到木板上的c點(diǎn)，ocs，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0_.(3)在其他條件下不變的情況下，若改變釋放小球時(shí)懸線與豎直方向的夾角，小球落點(diǎn)與o點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，以s2為縱坐標(biāo)、cos為橫坐標(biāo)，得

11、到如圖所示圖象則當(dāng)30°時(shí)，s為_m；若懸線長l，懸點(diǎn)到木板間的距離oo為_m.【解析】(1)因?yàn)槭抢脝螖[驗(yàn)證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，所以小球必須做平拋運(yùn)動(dòng)如果電熱絲不在o點(diǎn)的正下方，懸線被燒斷時(shí)小球的速度不是水平的，不能做平拋運(yùn)動(dòng)所以只有在o點(diǎn)的正下方才能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)(2)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有hlgt2，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有sv0t，所以有v0s.(3)由圖象可得函數(shù)關(guān)系式為s2(2cos2)m2，所以當(dāng)30°時(shí)，cos，代入得s22，所以s.若懸線長為1m，90°，小球在最低點(diǎn)的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mglmv2，所以v，而此時(shí)

12、水平位移為sm，代入(2)中結(jié)果v0s可得h.【答案】(1)保證小球沿水平方向拋出(2)s11(12分)(2008·北京海淀區(qū)高三期中測試)某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，在已經(jīng)判定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)后，再來用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置研究水平方向的運(yùn)動(dòng)他先調(diào)整斜槽軌道使槽口末端水平，然后在方格紙(甲圖中未畫出方格)上建立直角坐標(biāo)系xoy，將方格紙上的坐標(biāo)原點(diǎn)o與軌道槽口末端重合，oy軸與重垂線重合，ox軸水平實(shí)驗(yàn)中使小球每次都從斜槽同一高度由靜止?jié)L下，經(jīng)過一段水平軌道后拋出依次均勻下移水平擋板的位置，分別得到小球在擋板上的落點(diǎn)，并在方格紙上標(biāo)出相應(yīng)的點(diǎn)跡，再用平滑曲線將方格紙上的點(diǎn)跡連成小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示已知方格邊長為l，重力加速度為g.(1)請(qǐng)你寫出判斷小球水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)的方法(可依據(jù)軌跡圖說明)(2)小球平拋的初速度v0_；(3)小球豎直下落距離y與水平運(yùn)動(dòng)距離x的關(guān)系式為y_.【解析】(1)在軌跡上取坐標(biāo)為(3l，l)、(6l,4l)、(9l,9l)的三點(diǎn)，分別記為a、b、c點(diǎn)，其縱坐標(biāo)y1y2y3149，由于已研究得出小球在豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，因此可知從拋出到a點(diǎn)所用時(shí)間t1與從a點(diǎn)到b點(diǎn)所用時(shí)間t2、從b點(diǎn)到c點(diǎn)所用時(shí)間t3相等，這三點(diǎn)的橫坐標(biāo)之間的距離也相等，說明了在相等時(shí)間內(nèi)水平