20192020学年高中物理随堂小练3实验探究平抛运动的特点含解析新人教版必修第二册

-1-随堂小练（3）实验：探究平抛运动的特点1、某同学用图示装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开.①他观察到的现象是:小球A、B__________(填“同时”或“不同时”)落地;②让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间将__________(填“变长”、“不变”或“变短”);③上述现象说明:平抛运动的时间与__________大小无关,平抛运动的竖直分运动是__________运动.2、某同学用图甲所示实验装置做“研究平抛物体的运动”实验,他先调整斜槽轨道槽口末端水平,然后在方格纸(图甲中未画出方格)上建立好直角坐标系xOy,将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合,Oy轴与重锤线平行,Ox轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,先在方格纸上标出相应的点迹,然后作出如图乙所示的小球的运动轨迹。(1)平抛运动水平方向的分运动是_________运动。(2)为了能较准确地完成实验,需要_________。-2-A.调节装置使斜槽末端保持水平B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的(3)已知方格每格长L,重力加速度为g,则小球到B点时竖直方向的速度为___________________。3、采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验（1）实验时需要下列哪个器材()A．弹簧秤B．重锤线C．打点计时器（2）做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列的一些操作要求，正确的是()A．每次必须由同一位置静止释放小球B．每次必须严格地等距离下降记录小球位置C．小球运动时不应与木板上的白纸相接触D．记录的点应适当多一些（3）若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的频闪照片。在测得1234xxxx，，，后，需要验证的关系是________________。已知频闪周期为T，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是____A．1xTB．22xTC．33xTD．44xT4、某同学利用如图甲所示的斜槽轨道做“研究平抛运动”的实验。-3-(1)实验时,应调整轨道的槽口_________。(2)实验中,为描绘平抛运动轨迹,需多次释放小球,对释放小球的要求是______________________。(3)图乙为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取210m/sg。①照相的频闪间隔时间为__________s。②小球做平抛运动的初速度的大小为__________m/s。③小球在B点的竖直方向的分速度为__________m/s。5、在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口的方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;将木板再向远离槽口的方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离10.00cmx,AB、间距离15.02cmy,BC、间距离214.82cmy。请回答以下问题:(g取29.80m/s)-4-(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?(2)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为0v___________。(用题中所给字母表示)(3)小球初速度的值为0v__________m/s。6、在“探究平抛运动规律”的实验中：(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,A.通过调节使斜槽的末端保持______;B.每次释放小球的位置必须______(“相同”或者“不同”)C.每次必须由_______释放小球(“运动”或者“静止”)D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成______(“折线”或“直线”或“平滑曲线”)(2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中,忘记了小球抛出点的位置O,如图所示,A为物体运动一段时间后的位置.g取10m/s2,根据图象,可知平抛物体的初速度为_________；小球抛出点的位置O的坐标为___________.-5-答案以及解析1答案及解析：答案：同时;不变;初速度;自由落体解析：解:①小锤轻击弹性金属片时,A球做抛运动,同时B球做自由落体运动.通过实验可以观察到它们同时落地;②用较大的力敲击弹性金属片,则被抛出初速度变大,但竖直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变;③上述现象说明:平抛运动的时间与初速度大小无关,且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.故答案为:①相同;②不变;③初速度,自由落体.2答案及解析：答案：(1)匀速直线(2)A(3)22gL解析：(1)平拋运动水平方向的分运动是匀速直线运动。(2)为了能较准确地完成实验,需要调节装置使斜槽末端保持水平,实验所用斜槽的轨道不是必须光滑的,选项A正确。(3)已知方格每格长L,重力加速度为g,由28ByvgL,解得小球到B点时竖直方向的速度为22ByvgL。3答案及解析：答案：（1）B（2）ACD（3）4332211xxxxxxx;D解析：（1）实验时需要重锤线来确定竖直方向，不需要弹簧秤和打点计时器，故选B.（2）实验时每次必须由同一位置静止释放小球，以保证小球到达最低点的速度相同，选项A正确；每次不一定严格地等距离下降记录小球位置，选项B错误；小球运动时不应与木板上的白纸相接触，否则会改变运动轨迹，选项C正确；记录的点应适当多一些，以减小误差，选项D正确；故选ACD.（3）因相邻两位置的时间间隔相同，则若小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，则满足：x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1；由小球最后一个位置与第一个位置的水平距离计算求得的水平速度误差较小，则用计算式求得的水平速度误差较小，故选D.-6-4答案及解析：答案：(1)水平(2)从同一位置无初速度释放(3)①0.1;②1.5;③2解析：(1)调整轨道的槽口水平,其目的是让小球做平抛运动。(2)多次释放小球时,对释放小球的要求是小球必须在同一位置释放,且没有初速度。(3)①在竖直方向上有,2hgT,其中(53)5cm0.1mh,解得0.1sT;②水平方向0xvt,其中35cm0.15cmx,0.1stT,故01.5m/sv;③小球在竖直方向做自由落体运动,则2m/s2yACBhvT。5答案及解析：答案：(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同(2)21gxyy(3)1.00解析：(1)每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球,是为了使小球离开斜槽末端时有相同的初速度。(2)根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,则小球从A到B和从B到C运动时间相等,设为T;竖直方向由匀变速直线运动则有221yygT,且0vTx。解以上两式得:021gvxyy。(3)代入数据解得01.00m/sv。6答案及解析：答案：(1)水平;相同;静止;光滑曲线;(2)2m/s;(-20,-5)解析：(1)因为平抛运动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,为了保证小球做平抛运动的初速度相同,所以每次释放小球的位置必须相当将球的位肾记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑曲线。(2)做平抛运动的物体,在竖直方向上是初速度为零的匀加速直线运动,所以根据逐差法2ygT,可得0.1syTg,小球在水平方向上做匀速直线运动,所以小球的初速度为02m/sxvT;C点竖直方向的速度-7-2m/s2AECyhvT,又由CyCvgt得0.2sCt,则从抛出点到A点的时间为0.2s0.1s0.1sCttT,所以抛出点距离点的水平位移为020.1m0.2m20cmAxvt,抛出点的横坐标为20cmx,抛出点离A点的竖直位移为215cm2ygt,则抛出点的纵坐标为5cmy,故坐标为(-20,-5)。