高中物理必修二第五章 專題強(qiáng)化 探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

1、專題強(qiáng)化探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.如圖1所示，在粗糙水平桌面上用練習(xí)本做成一個(gè)斜面，使小鋼球從斜面上某一位置滾下，鋼球沿桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng).用刻度尺測(cè)出下列哪一組數(shù)據(jù)可以求出鋼球離開水平桌面時(shí)的速度(重力加速度為g)()圖1A.鋼球在練習(xí)本上滾下的距離、鋼球釋放點(diǎn)離桌面的高度B.水平桌面的高度、鋼球落地點(diǎn)與桌邊的水平距離C.鋼球釋放點(diǎn)離桌面的高度、鋼球在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的距離D.鋼球釋放點(diǎn)離桌面的高度、鋼球落地點(diǎn)與桌邊的水平距離答案B解析鋼球沿桌面飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得yeq f(1,2)gt2，xv0t，聯(lián)立解得v0 xeq r(f(g,2y)，故要求出鋼球離開水平桌面時(shí)的速度，需

2、測(cè)量水平桌面的高度y、鋼球落地點(diǎn)與桌邊的水平距離x，B項(xiàng)正確.2.(多選)假設(shè)我國(guó)宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球，如圖2所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的頻閃照片的一部分.已知照片上方格的實(shí)際邊長(zhǎng)為a，頻閃周期為T，據(jù)此可以得出()圖2A.月球上的重力加速度為eq f(a,T2)B.小球平拋的初速度為eq f(3a,T)C.照片上A點(diǎn)一定是平拋的起始位置D.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度大小為eq f(6a,T)答案BC解析由頻閃照片可知，在豎直方向上，相鄰相等時(shí)間內(nèi)小球位移差為2a，由ygT2可得，月球上的重力加速度geq f(2a,T2)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)可得3av0T，解

3、得v0eq f(3a,T)，選項(xiàng)B正確；小球在拋出后第1個(gè)T時(shí)間內(nèi)豎直方向位移y1eq f(1,2)gT2eq f(1,2)eq f(2a,T2)T2a，所以照片上A點(diǎn)一定是平拋的起始位置，選項(xiàng)C正確；小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)豎直速度vyg3Teq f(2a,T2)3Teq f(6a,T)，水平速度為v0eq f(3a,T)，小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度大小為veq r(voal( 2,0)voal( 2,y)eq f(3r(5)a,T)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：(1)為減小空氣阻力對(duì)小球的影響，選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇下列的_.A.實(shí)心小鐵球 B.空心小鐵球C.實(shí)心小木球 D.以上三種球

4、都可以(2)高一某班某同學(xué)為了更精確地描繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，使用頻閃照相機(jī)(每隔相等時(shí)間T拍一次照片)拍攝小球在空中的位置.如圖3所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)表示實(shí)際長(zhǎng)度8 mm，如果取g10 m/s2，那么：圖3照相機(jī)的頻閃周期T_ s；小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度大小是_ m/s.答案(1)A(2)0.040.6解析(1)為了減小空氣阻力對(duì)小球的影響，要選擇體積較小、質(zhì)量較大的實(shí)心小鐵球，故選項(xiàng)A正確；(2)在豎直方向上，根據(jù)y2LgT2得：Teq r(f(2L,g)0.04 s小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為：v0eq f(3L,T)0.6 m/s.4.(2

5、019陸川中學(xué)高一下學(xué)期期末)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)初速度.實(shí)驗(yàn)裝置如圖4甲所示.圖4(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)前要檢查斜槽末端是否水平，請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法：_.(2)關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是_.A.小球釋放的初始位置越高越好B.每次小球要從同一高度由靜止釋放C.實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直D.小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板(3)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，圖中坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是_.(4)某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌

6、跡曲線如圖乙所示.在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離h110.20 cm，h220.20 cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離x1x212.40 cm，取g10 m/s2，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_ m/s.答案(1)將小球放在槽的末端，看小球能否靜止(2)BCD(3)C(4)1.245.(2019蚌埠市第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平監(jiān)測(cè))某物理興趣小組在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，分成兩組，其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)，用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到如圖5所示的照片，已知每個(gè)小方格邊長(zhǎng)為10 cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取10 m/s2，其中第4點(diǎn)處的位置被污跡覆蓋

7、.圖5(1)若以拍攝的第1點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以水平向右和豎直向下為正方向建立直角坐標(biāo)系，被拍攝的小球在第4點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(_cm，_cm)；(2)小球平拋的初速度大小為_m/s；(3)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)正確地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并正確地描繪了運(yùn)動(dòng)軌跡，測(cè)量了軌跡上的不同點(diǎn)的坐標(biāo)值，根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)以y為縱軸，x2為橫軸，在坐標(biāo)紙上畫出對(duì)應(yīng)的圖像為過原點(diǎn)的直線，并測(cè)出直線斜率為2，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0_ m/s.答案(1)6060(2)2(3)eq f(r(10),2)6.(2019雅禮中學(xué)期中)圖6甲是“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖.圖6(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線_，每次讓小

8、球從同一位置由靜止釋放，是為了保證每次小球平拋_.(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，其中O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_ m/s.(g9.8 m/s2)(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長(zhǎng)L5 cm，實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動(dòng)中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_m/s，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的豎直分速度為_m/s，平拋運(yùn)動(dòng)初位置的坐標(biāo)為_(如圖丙所示，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，取g10 m/s2).答案(1)水平初速度相同(2)1.2(3)2.02.0(0.1 m,0)解析(1)平拋物體的初速度方向?yàn)樗椒较?，故?yīng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置直到斜槽末

9、端切線保持水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，小球下落高度相同才能保證每次平拋得到相同的初速度.(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律heq f(1,2)gt2，xv0t代入數(shù)據(jù)解得v01.2 m/s(3)由題圖丙可知，從A到B和從B到C，小球水平方向通過的位移相等，故兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同.由hBChABg(t)2可得t0.1 s所以v0eq f(xAB,t)2.0 m/svByeq f(hAC,2t)2.0 m/s則小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)過的時(shí)間tBeq f(vBy,g)0.2 s，故平拋運(yùn)動(dòng)初位置的水平坐標(biāo)x60.05 mv0tB0.1 m，豎直坐標(biāo)y40.05 meq f(1,2)gtB20，所以平拋

10、運(yùn)動(dòng)初位置的坐標(biāo)為(0.1 m,0).7.(2018太原市高一下期末)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：圖7(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(diǎn)的位置必須及時(shí)記錄在白紙上，然后從這一點(diǎn)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(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的軌跡如圖7甲所示，判斷O點(diǎn)是否是拋出點(diǎn)：_(選填“是”或“否”).(4)該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個(gè)點(diǎn)，確定其坐標(biāo)，并在直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了yx2圖像，如圖乙所示，則此小球平拋的初速度v0_ m/s.(取g10 m/s2)答案(1)水平(2)重垂線(3)是(4)0.5解析(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)保

11、證小球的初速度水平，即調(diào)整斜槽末端的切線水平；(2)豎直方向用重垂線確定，因?yàn)樾∏蛟谪Q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(shí)間內(nèi)，豎直方向的位移之比為135，表明豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)是拋出點(diǎn)；(4)根據(jù)yeq f(1,2)gt2，xv0t得，平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為yeq f(g,2voal( 2,0)x2，則yx2圖像的斜率為eq f(g,2voal( 2,0)eq f(0.8,0.04) m120 m1，解得v00.5 m/s.8.(2018雙流中學(xué)高一下期中)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8甲所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組

12、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(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)，用平滑曲線連接各痕跡點(diǎn)就可得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.圖8(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜軌_、A板_、插槽垂直于斜軌并在斜軌末端正下方.每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了使小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的_.(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了使記錄紙上每?jī)牲c(diǎn)之間的水平距離等于小球在_.(3)如圖乙所示，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中記錄小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O，A為小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置，根據(jù)圖中所示平拋運(yùn)動(dòng)的部分軌跡，求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_ m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案(1)末端水平水平初速度都相同(2)水平方向?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的距離(3)2.0解析(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端水平，保證小球拋出時(shí)初速度水平，做平拋運(yùn)動(dòng)，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