2020高中物理新人教版必修2同步訓(xùn)練(3)實驗：研究平拋運(yùn)動(Word版含答案)

1、2019-2020學(xué)年人教版物理必修 2同步訓(xùn)練（3）實驗：研究平拋運(yùn)動1、某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動及其特點，他的實驗操作是：在小球A、B處于同一高度時用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時B球被松開.曲6 S他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B（填 同時”或 不同時”落地；讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運(yùn)動的時間將（填變長"、不變”或變短”力上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動白時間與 大小無關(guān)，平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是運(yùn)動.2、在探究平拋運(yùn)動規(guī)律”的實驗中：（1）在做研究平拋運(yùn)動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描

2、繪運(yùn)動軌跡，A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持 ；B.每次釋放小球的位置必須 （相同"或者 不同”）C.每次必須由 釋放小球（迭動”或者 靜止”）D.小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸E.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點連成 （折線”或直線”或平滑曲線”）（2）某同學(xué)在做研究平拋物體的運(yùn)動”的實驗中，忘記了小球拋出點的位置 O,如圖所示，A為物 體運(yùn)動一段時間后的位置.g取10m/s2,根據(jù)圖象，可知平拋物體的初速度為 ;小球拋 出點的位置O的坐標(biāo)為.一：-lr3、采用如圖所示的實驗裝置做“研究平拋運(yùn)動”的實驗(1)實驗時需要下列哪個器材 ()A.彈簧秤B .重錘線 C.打點計時器(2

3、)做實驗時，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點法畫出小球平拋運(yùn)動的軌跡。下列的一些操作要求，正確的是 ()A.每次必須由同一位置靜止釋放小球B.每次必須嚴(yán)格地等距離下降記錄小球位置C.小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸D.記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些(3)若用頻閃攝影方法來驗證小球在平拋過程中水平方向是勻速運(yùn)動，記錄下如圖所示的 頻閃照片。在測得 Xi, X2, X3, X4后，需要驗證的關(guān)系是 。已知頻閃周期為T,用下列計算式求得的水平速度，誤差較小的是i<iI.lliliJtlA.X1-B . , C . 口 4、如圖a所示，AB是一可升降的豎直支架，支架頂端A處固定一弧形軌道，軌道末端水平

4、，一木板的上端交接于過 A的水平轉(zhuǎn)軸上，下端擱在水平地面上，將一小球從弧形軌道某一位置由靜止釋放，小球落在木板上的某處，測出小球平拋運(yùn)動的水平射程x和此時木板與水平面的夾角Q并算出tan 。改變支架AB的高度，將小球從同一位置靜止釋放 ，重復(fù)實驗，得到多組x和tan值,并用記錄的數(shù)據(jù)在圖b的坐標(biāo)系中描點連線，作出x tan的關(guān)系圖。根據(jù)x tan圖象可知小球做平拋運(yùn)動的初速度Vo ;實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)。超過60 0后，小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔希瑒t斜面的長度為 m。(重力加速度g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效 數(shù)字)1.下列說法正確的是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

5、.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降E.斜槽必須光滑2.圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O點為拋出點，則此小球做平拋運(yùn)動的初速度為 2m/s ( g 9.8m / s )。3.在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L=5cm,通過實驗，記錄了小球在運(yùn)動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為 m/s； B點的豎直分速度為 m/s,拋出點距A點的水平距離 cm,拋出點距A點的豎直距離2、cm( g 10m /s ) o6、某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個

6、點（軌跡已擦去）.已知小方格紙的邊長L 2.5cm .g取10m/s2.請你根據(jù)小方格紙上的信息，完成下面幾個問題：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）小球平拋運(yùn)動的初速度 V0 m/s.（2）物體運(yùn)動到b點時的瞬時速度Vb m/s;從拋出點到c點所經(jīng)歷的時間是 s.7、在研究平拋運(yùn)動的實驗中，1 .如圖所示，小球 A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開接觸開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落，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 AB兩個小球總是同時落地，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(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B.水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C.豎直方向的分

7、運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D.豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動2 .用一張印有小方格的紙記錄小球在平拋運(yùn)動中的軌跡，小方格的邊長L= 1.25cm,若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為vo=（用L、g表示），其值是 m/s。（g取9.8m/s2）（保留兩位小數(shù)）答案以及解析1答案及解析：答案：同時；不變；初速度；自由落體解析：解：小錘輕擊彈性金屬片時，A球做拋運(yùn)動，同時B球做自由落體運(yùn)動.通過實驗可以觀察到它們同時落地：用較大的力敲擊彈性金屬片則被拋出初速度變大，但豎直方向運(yùn)動不受影響，因此運(yùn)動時間仍不變：上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動的時間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平

8、拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動.故答案為：相同；不變：初速度，自由落體.2答案及解析：答案：水平；相同；靜止；光滑曲線；(2)2m/s;(-20,-5)解析：(1)因為平拋運(yùn)動的初速度方向沿水平方向，所以一定要使斜槽的末端保持水平，為了保證小球做平拋運(yùn)動的初速度相同，所以每次釋放小球的位置必須相當(dāng)將球的位腎記錄在紙上后，取下紙，將點連成平滑曲線。(2)做平拋運(yùn)動的物體，在豎直方向上是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，所以根據(jù)逐差法y gT2,可得 T , gy 0.1s,小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，所以小球的初速度為 V0 x 2m/s;C點豎直方向的速度Vcy hAE 2m/s,又由均 gt

9、c得tc 0.2s,則從拋出點到 A點的時間為 2Tt tc T 0.2s 0.1s 0.1s,所以拋出點距離點的水平位移為Xa V0t 2 0.1m 0.2m 20cm ,拋出點的橫坐標(biāo)為 x20cm ,拋出點離 A點的豎直位移為1 2y -gt5cm ,則拋出點的縱坐標(biāo)為 y 5cm ,故坐標(biāo)為(-20,-5)。23答案及解析：答案：(1)B (2) ACD(3)x4x3 x3x2x2X1x1 ;D解析：(1)實驗時需要重錘線來確定豎直方向，不需要彈簧秤和打點計時器，故選 B.(2)實驗時每次必須由同一位置靜止釋放小球，以保證小球到達(dá)最低點的速度相同，選項A正確；每次不一定嚴(yán)格地等距離下降

10、記錄小球位置，選項 B錯誤；小球運(yùn)動時不應(yīng)與木 板上的白紙相接觸，否則會改變運(yùn)動軌跡，選項 C正確；記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些，以減小 誤差，選項D正確；故選ACD.(3)因相鄰兩位置的時間間隔相同，則若小球在平拋過程中水平方向是勻速運(yùn)動,則滿足:X4-X3=X3-X2 =X2-X1 =X1 ；由小球最后一個位置與第一個位置的水平距離計算求得的水平速度誤差較小，則用不計算式求得的水平速度誤差較小，故選D.4答案及解析：答案：1.0m/s;0.69m解析：根據(jù)v0 tan12gt22一得t 2v0 t，則水平射程為X Vot 型tanVotggO可知圖線的斜為2vo0.30mi kg -0.2 103

11、 率 k , k 0.2m ,解得 V0 J Jm/s 1.0m/s。當(dāng) 60 時，有g(shù) 1.52.22v0 tanT3s條則斜面的長度為s C0V601丑-m12日73m 0.69m 。 55答案及解析：答案：1.AC 2.1.6 3.1.5 2 1.5 5解析：(1)A、為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，所以A選項是正確的.B、為了保證小球每次平拋運(yùn)動的初速度大小相等，應(yīng)使小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放,斜槽不一定需要光滑，故B錯誤,C正確，E錯誤.D、記錄小球位置用的鉛筆不需要每次嚴(yán)格地等距離下降，故D錯誤.所以AC選項是正確的(2)根據(jù)得，平拋運(yùn)動的時間= (L

12、2?，則小球平拋運(yùn)動的初速度(3)在豎直方向上，根據(jù)Ar/ = 2L =(fr-:遼 巾=拋運(yùn)動的初速度HL Sx0.05.= = c. 什"芋=%t/乩B點的豎直分速度II± =/=再=o.以從拋出點到B點的時間 y,ls1一 十、“工力=玲/ = L3xU.2川=D；th =出勵"則拋出點到B點的水平位移31,皿=；gt' = : X IOxOx&Ihj = ().2nt = 20中，拋出點到B點的豎直位移一 ,er,., t, 1rl, errL打 14 = itq - AL = W(k?r215ri7i = 1 fScnt , t, ,.所

13、以拋出點距離A點的水平距離，拋出點到Ava = tin - "L = 20cm - 15cm = 5cm-點的豎直距離 6答案及解析：答案：(1)1.00(2)1.25(3)0.125x v0t解析：由y gT2得,TCy產(chǎn)二。s 0.05s,則初速度1.00m/s。2 0.025 m/s0.050.75m/s,所以 VbJ0.75212m/s 1.25m/s 。2(2)已知 Vby-yac .m/sy 2T 0.1b點豎直分速度 %0.75m/s，由Vcyh gt得知，一 ，Vcy 1.251.25m/s,tc - s 0.125s。g 107答案及解析：答案：1.C2. 2Lg ; 0.70解析：1. A球平拋的同時 B球自由下落，且兩球在同一高度