高考物理實(shí)驗(yàn)題強(qiáng)化專練研究平拋運(yùn)動含答案

實(shí)驗(yàn)題加強(qiáng)專練-研究平拋運(yùn)動一、實(shí)驗(yàn)題（本大題共5小題，共25.0分）以以下列圖，某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，在小方格紙畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡此后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點(diǎn)（軌跡已擦去）．已知小方格紙的邊長L=2.5cm．g取10m/s2．請你依照小方格紙上的信息，達(dá)成下面幾個問題：（結(jié)果保存三位有效數(shù)字）1）小球平拋運(yùn)動的初速度v0=______m/s。2）物體運(yùn)動到b點(diǎn)時的剎時速度vb=______m/s；3）從拋出點(diǎn)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時間是______s。用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。因?yàn)閾醢鍦惤舶逡粋?cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個印跡點(diǎn)。搬動擋板，從頭釋放鋼球，這樣重復(fù)，白紙大將留下一系列印跡點(diǎn)。（1）以下實(shí)驗(yàn)條件必定知足的有______。A．小球每次必定從斜槽上同一地點(diǎn)由靜止釋放B．斜槽軌道要盡量圓滑些C．斜槽軌道尾端必定保持水平D．本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺和停表2）為定量研究，成立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動的初步點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的______（選填“最上端”、“最下端”或許“球心”）對應(yīng)白紙上的地點(diǎn)即為原點(diǎn)；在確定y軸時______（選填“需要”或許“不需要”）y軸與重錘線平行。3）伽利略曾研究過平拋運(yùn)動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，若是不受空氣阻力，無論它們能射多遠(yuǎn)，只需著落高度同樣，在空中遨游的時間都同樣。這實(shí)際上是因?yàn)槠綊佄矬w______。A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動C．在著落過程中機(jī)械能守恒3.某小組設(shè)計(jì)了一個研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置，在拋出點(diǎn)O的正前面，豎直放置一塊毛玻璃。他們利用不同樣的頻閃光源，在小球拋出后的運(yùn)動過程中光源閃光，會在毛玻璃上出現(xiàn)小球的投影點(diǎn)，在毛玻璃右邊用照相機(jī)進(jìn)行多次曝光，拍攝小球在毛玻第1頁，共6頁璃上的投影照片。如圖1，小明在O點(diǎn)左側(cè)用水平的平行光源照射，獲得的照片如圖3；如圖2，小紅將一個點(diǎn)光源放在O點(diǎn)照射從頭實(shí)驗(yàn)，獲得的照片如圖4．已知光源的閃光頻次均為31HZ，光源到玻璃的距離L=1.2m，兩次實(shí)驗(yàn)小球拋出時的初速度相等。依照上述實(shí)驗(yàn)可求出：（結(jié)果均保存兩位小數(shù)）（1）重力加快度的大小為______m/s2，投影點(diǎn)經(jīng)過圖3中M地點(diǎn)時的速度大小為______m/s。2）小球平拋時的初速度大小為______m/s。在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了測量小球平拋運(yùn)動的初速度，實(shí)驗(yàn)用以以下列圖的裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟以下：?。┰谝粔K平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，將其豎直立于斜槽軌道尾端槽口前，木板與槽口之間有一段初始距離d，并保持板面與軌道尾端的水平段垂直。（ⅱ）使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下印跡A（ⅲ）將木板沿水平方向向右平移一段動距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下印跡B（ⅳ）將木板再水平向右平移同樣距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上獲得印跡C（ⅴ）測得A、B、C三點(diǎn)距地面的高度為y1、y2、y3，已知當(dāng)?shù)氐闹亓涌於葹間。請回答以下問題（1）對于該實(shí)驗(yàn)，以下說法中正確的選項(xiàng)是______A．斜槽軌道必定盡可能圓滑B．每次小球均須由靜止釋放C．每次釋放小球的地點(diǎn)能夠不同樣D．步驟（?。┏跏季嚯xd必定與步驟（ⅲ）中距離x相等（2）依照上述直接測量的量和已知的物理量能夠獲得小球平拋的初速度大小的表達(dá)式為v0=______。（用題中所給字母表示）（3）某同學(xué)做進(jìn)一步的研究，改變小球釋放的初始地點(diǎn)的高度h，每改變一次高度，重復(fù)上述步驟（?。?（ⅴ）（其余條件不變），并記錄每次的h、y1、y2、y3．在同一坐標(biāo)系中畫出y1-、y2-、y3-圖象。依照你的剖析，以下哪個圖最湊近該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果______（圖中直線a表示y1-圖象，直線b表示y2-圖象，直線c表示y3-圖象）。第2頁，共6頁L=2.5cm。小球在平拋運(yùn)動中的幾個地點(diǎn)如圖中的a、b、c、d三個同學(xué)依照不同樣的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“研究平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）甲同學(xué)采用如圖①所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由著落，察看到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍舊同時落地，這說明______。（2）乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖②所示的小球做平拋運(yùn)動的照片。圖中每個小方格的邊長所示，則小球經(jīng)過b點(diǎn)時的速度大小vb=______m/s；（g=10m/s2，結(jié)果保存兩位有效數(shù)字）3）丙同學(xué)采用如圖③所示的裝置。對于該實(shí)驗(yàn)方法，以下選項(xiàng)中與誤差沒關(guān)的是______A．弧形槽與小球間有摩擦B．弧形槽尾端切線不水平C．成立坐標(biāo)系時，以斜槽尾端端口地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)D．小球每次自由滾下的地點(diǎn)不同樣第3頁，共6頁答案和剖析1.【答案】（1）1.00；（2）1.25；（3）0.125【剖析】解：（1）由=gT2得，T==s=0.05s，則初速度v0==m/s=1.00m/s。（2）vby==m/s=0.75m/s，所以vb=m/s=1.25m/s。3）b點(diǎn)豎直分速度vby=0.75m/s由vcy=vby+gT得：vcy=1.25m/stc==s=0.125s故答案為：（1）1.00；（2）1.25；（3）0.125。依照連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，聯(lián)合水平位移和時間間隔求出平拋運(yùn)動的初速度。依照豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的剎時速度求出b點(diǎn)的豎直分速度，聯(lián)合平行四邊形定則求出b點(diǎn)的速度。依照某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的剎時速度求出c點(diǎn)豎直分速度，聯(lián)合速度時間公式求出運(yùn)動的時間。解決此題的重點(diǎn)知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動學(xué)公式和推論進(jìn)行求解，難度中等。2.【答案】AC球心需要B【剖析】解：（1）AB、為了保證小球的初速度相等，小球每次應(yīng)從斜槽的同一地點(diǎn)由靜止釋放，斜槽軌道不用然需要圓滑，故A正確，B錯誤；C、為了保證小球的初速度水平，斜槽尾端必定水平，故C正確；D、該實(shí)驗(yàn)不需要秒表，運(yùn)動的時間能夠經(jīng)過下降的高度求出，故D錯誤。應(yīng)選：AC。（2）小球在運(yùn)動中記錄下的是其球心的地點(diǎn)，故拋出點(diǎn)也應(yīng)是小球靜置于Q點(diǎn)時球心的地點(diǎn)；故應(yīng)以球心在白紙上的地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，故y軸必定保證與重錘線平行；（3）伽利略說了然小球由同一高度著落時的等時性，故只能說明小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動，無法說明水平方向上的勻速直線運(yùn)動和可否在著落過程中機(jī)械能守恒，故AC錯誤，B正確；應(yīng)選：B。故答案為：（1）AC；（2）球心；需要；（3）B。1）依照實(shí)驗(yàn)原理以及注意事項(xiàng)，確定正確的操作步驟；2）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道應(yīng)記錄球心地點(diǎn)，且y軸必定在豎直線；3）依照伽利略說明的現(xiàn)象，聯(lián)合平拋運(yùn)動規(guī)律，即可剖析求解。解決此題的重點(diǎn)知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動學(xué)公式靈便求解；明確地球是球形，只有在水平速度較小高度較小時，地面可視為水平，此種情況下能夠視為小球做平拋運(yùn)動。第4頁，共6頁3.18.600.62【答案】9.61【剖析】解：（1）在豎直方向上，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△y=1.00cm，依照△y=gT2得，重力加快度g==△yf2=1×10-2×312=9.61m/s2。圖中尺寸投影點(diǎn)經(jīng)過M地點(diǎn)的速度vM===m/s=0.62m/s。OM點(diǎn)的水平位移x=4cm=0.04m那么實(shí)質(zhì)比率，投影點(diǎn)經(jīng)過圖3中M地點(diǎn)時的速度大小，===18.60m/s（2）平拋運(yùn)動，可分解成水平方向勻速直線運(yùn)動，豎直方向自由落體運(yùn)動，依照v0==m/s=0.62m/s。故答案為：（1）9.61，18.60，（2）0.62。（1）依照豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重力加快度的大小，結(jié)合某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的剎時速度求出投影點(diǎn)經(jīng)過M點(diǎn)地點(diǎn)的速度大?。?）依照平拋運(yùn)動，水平方向勻速直線運(yùn)動，聯(lián)合運(yùn)動學(xué)公式，求出小球平拋運(yùn)動的初速度。解決此題的重點(diǎn)知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈便求解，難度中等。4.【答案】BC【剖析】【剖析】解決此題的重點(diǎn)知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動的規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈便求解，注意波及圖線問題，一般采用的思路是得出物理量的關(guān)系式，聯(lián)合圖線斜率或截距進(jìn)行求解。1）依照實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟。2）依照豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，聯(lián)合水平位移和時間間隔求出初速度。（3）依照動能定理，以及平拋運(yùn)動的規(guī)律得出y與的關(guān)系式，聯(lián)合關(guān)系式確定正確的圖線。【解答】解：（1）為了讓小球平拋運(yùn)動的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一地點(diǎn)由靜止釋放，斜槽軌道不用然需要圓滑，故A、C錯誤，B正確。步驟（?。┏跏季嚯xd不需要與步驟（ⅲ）中距離x相等，故D錯誤。應(yīng)選：B。（2）在豎直方向上，△y=（y2-y3）-（y1-y2），依照△y=gT2得，T=，則初速度=。（3）不考慮小球與斜槽間的摩擦，依照動能定理得，mgh=，解得v=，平拋運(yùn)動的時間t=，則H-y=，H為斜槽底端到地面的高度，解得y=H-，y1、y2、y3第5頁，共6頁對應(yīng)的水平位移漸漸增大，即斜率的絕對值漸漸增大，故C正確，A、B、D錯誤。應(yīng)選：C。故答案為：（1）B，（2），（3）C。5.【答案】平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動1.25A【剖析】解：（1）平拋運(yùn)動的小球與自由落體運(yùn)動的小球老是同時落地，平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動；（2）取a、b、c三點(diǎn)剖析，水平方向間隔均為2L，所以小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)、從b點(diǎn)到c點(diǎn)的時間同樣，設(shè)均為T，在豎直方向上，由△y=L=gT2得：T=。依照水平方向勻速運(yùn)動有2L=v0T解得：v0=m/s=1.0m/s。b點(diǎn)是a、c的時間中點(diǎn)，小球經(jīng)過b點(diǎn)時豎直方向上的速度為：=0.75m/s，小球經(jīng)過b點(diǎn)時的速度大小為：m/s=1.25m/s；3）弧形槽與小球間有摩擦，對本實(shí)驗(yàn)沒有直接影響，只需小球每次從同一地點(diǎn)靜止釋放，小球做平拋運(yùn)動的初速度都同樣，應(yīng)選：A。故答案為：（1）平拋運(yùn)動在豎直方向上是自由落體運(yùn)動；（2）1.25m/s；（3）A。（1）