2018-2019学年高中物理 第五章 曲线运动 3 实验研究平抛运动习题 新人教版必修2.doc

3实验研究平抛运动1(多选)为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图L531所示的装置进行实验小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落关于该实验，下列说法中正确的有()图L531A两球的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度，多次实验D实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动2(多选)在做“研究平抛物体的运动”实验时，下列说法正确的是()A安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直B安装有斜槽的木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦就可以C每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律3如图L532所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：图L532(1)B球进入水平轨道后将做_运动；改变A球所在圆弧轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是_(2)若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球到达P点的速度为_m/s.(g取10m/s2，结果保留两位小数)4某同学设计了一个研究平抛运动的实验实验装置示意图如图L533甲所示，A是一块水平木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中P0P0、P1P1)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图所示甲乙图L533(1)实验前应对实验装置反复调节，直到_每次让小球从同一位置由静止释放，是为了_(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了_(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹5实验室有斜槽等器材，装配图如图L534甲所示钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出钢球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.图L534(1)某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示他的错误之处是_(2)该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(x，y)，运用公式v0x求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“相等”)6图L535为用频闪照相机拍摄一小球做平抛运动的照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g取10m/s2，求：(1)照相机的闪光频率；(2)小球运动中水平分速度的大小；(3)小球经过B点时的速度大小图L5357如图L536所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移保持水平槽口距底板高度h0.420m不变，改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在下表中图L536v0/(m/s)0.7411.0341.3181.584t/ms292.7293.0292.8292.9d/cm21.730.338.646.4(1)由表中数据可知，在h一定时，小球的水平位移d与其初速度v0成_关系(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理s289.8ms，发现理论值与测量值之差约为3ms.经检查，实验及测量无误，其原因可能是_(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竟发现测量值t依然大于自己得到的理论值t理，但二者之差在37ms之间，且初速度越大则差值越小对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是_8(1)在如图L537甲所示的实验中，A、B两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是_运动某同学设计了如图乙所示的实验：将两个相同的轨道固定在同一竖直平面内，最下端水平，其中轨道2与光滑水平轨道平滑相接现把两个质量相等的小钢球从倾斜轨道的相同位置由静止同时释放，则他将观察到的现象是：在水平轨道上球1击中球2.这说明平抛运动在水平方向上是_运动图L537(2)若用如图L538所示的平抛仪来做“研究平抛运动”的实验，该实验所需器材包括：附带金属小球的斜槽，木板及竖直固定支架，白纸，图钉，_，三角板，铅垂线，铅笔等实验简要步骤如下：图L538A让小球多次从_位置上由静止滚下，记下小球运动中的一系列位置B安装好器材，注意_，记下轨道末端O点和过O点的竖直线C测出曲线上某点的坐标x、y，用v_算出小球在该点的瞬时速度D取下白纸，建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹上述实验步骤的合理顺序是_图L539(3)在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了如图L539所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为(60cm，45cm)，则平抛物体的初速度为v0_m/s，物体经过B点时下落的高度为hB_m(g取10m/s2)1BC解析平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，故两球同时落地，B项正确；为了减小实验的误差，可以多次实验提高实验的准确性，C项正确；小球的质量对小球的运动没有影响，A项错误；A球水平方向的分运动无法确定，D项错误2ACD解析木板要竖直，保证描点准确，A项正确，B项错误；为保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，C项正确；实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律，进而求出初速度，D项正确3(1)匀速直线平抛运动的水平分运动是匀速直线运动(2)3.35解析 (1)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度处滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度小球A做平抛运动，小球B做匀速直线运动，两小球相遇，当改变A球所在圆弧轨道所在的高度时，两球仍能相碰，则说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动(2)小球做平抛运动，在竖直方向，有h9Lgt2，vygt在水平方向，有9Lv0tA到达P点的速度为v将L5cm代入，解得v3.35m/s.4(1)斜轨末端水平、插槽P0P0垂直斜轨末端并在斜轨末端正下方使小球每次做平抛运动的初速度都相同(2)使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离(3)如图所示5(1)略(2)偏大解析 (1)直角坐标系的原点应建在钢球飞离槽口时球心的水平投影点处，它在槽口正上方r处( r为钢球半径)，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处(2)由于坐标系的原点较实际偏下，即运用公式v0x求初速度时，y偏小，所以求得的v0值偏大6(1)10Hz(2)1.5m/s(3)2.5m/s解析 (1)在竖直方向上有hgT2，其中h2L25cm10cm，所以照相机闪光周期T0.1s，频率f10Hz.(2)水平方向有xABv0T，则v01.5m/s.(3)在B点时竖直分速度大小为vy2m/s，小球经过B点时的速度大小v2.5m/s.7(1)正比(2)计算时重力加速度取值(10m/s2)大于实际值(3)光电门传感器安装在斜槽端口的内侧，传感器的中心离槽口还有一段很小的距离8(1)自由落体匀速直线(2)刻度尺同一让轨道末端水平BADC(3)20.2