2019年高中物理第五章曲线运动第三节实验：研究平抛运动课时巩固新人教版必修2.doc

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1、1第三节 实验：研究平抛运动1在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A让小球多次从 滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置B按图安装好器材，注意 ，记下平抛初位置 O 点和过 O 点的竖直线C取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为 y 轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上(2)上述实验步骤的合理顺序是 解析：(1)该实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同，这就要求小球平抛的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平，同时让小球多次从同一位置无初速度的释放(2)实验操作中

2、要先安装仪器，然后进行实验操作，故实验顺序为 BAC.答案：(1)同一位置无初速度 调整斜槽末端水平 (2)BAC2(多选)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是( )A选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看 A、 B 两球是否同时落地B选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端 A 一定要低于水面C选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球D除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒 15 帧的录像以获得平抛运动的轨迹解析：小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准

3、确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项 A 不合理；竖直管的上端 A 应低于水面，这是因为竖直管与空气相通， A 处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项 B 正确；只有每次从同一高度释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项 C 错2误；获得每秒 15 帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项 D 正确答案：BD3. (1)如图甲所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关 S，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落，改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度

4、的 A、 B 两个小球总是同时落地，该实验现象说明了 A 球在离开轨道后( )图甲A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动(2)研究平抛运动时，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个相同的倾斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道 2 与光滑水平板平滑相接把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止开始同时释放，则他将观察到的现象是 这说明 .图乙(3)(多选)在做平抛运动实验时，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，下面列出了一些操作要求，正确的是(

5、 )A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须不同C每次必须由静止释放小球D用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触3F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(4)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的其中一部分照片，图中正方形方格的边长为 5 cm， g 取 10 m/s2，则：闪光频率是 Hz；小球运动的水平分速度为 m/s；小球经过 B 点时速度的大小为 m/s.解析：(1) A 球与 B 球同时释放，同时落地，时间相同， A 球做平抛运动， B 球做自由落体运动，将 A 球的运动沿水平和竖直方向正交分解，两个分

6、运动同时发生，具有等时性，因而 A 球的竖直分运动的时间与 B 球的运动时间相等，改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A、 B 两个小球总是同时落地，说明在任意时刻两球在同一高度，即 A 球的竖直分运动与 B 球的运动完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，故选 C.(2)两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球 1 离开滑道后做平抛运动，球 2 做匀速直线运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球 1 落到光滑水平板上并击中球 2，说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动(3)通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故 A 正确；因为要画同

7、一运动的轨迹，每次释放小球的位置必须相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故 B 错误，C 正确；用铅笔记录小球位置时，每次不必严格地等距离下降，故 D 错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故 E 正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线，故 F 错误(4)在竖直方向上，根据 y2 L gT2，得闪光相等的时间间隔 T 2Lgs0.1 s，20.0510频率 f 10 Hz.1T小球做平抛运动的初速度v0 m/s1.5 m/s.3LT 0.150.14 B 点的竖直分速度 vy m/s2 m/s，则小球经过 B 点

8、时的速度大小为 vB8L2T 0.40.22.5 m/s.答案：(1)C (2)两个小球将发生碰撞平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动(3)ACE (4)10 1.5 2.54(1)(多选)在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是( )A必须称出小球的质量B斜槽轨道必须是光滑的C斜槽轨道末端必须是水平的D应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下(2)如图所示，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 L5.00 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的 a、 b、 c、 d所示， g 取 10 m/s2.则：小球平抛的初速度 v0 m/s，小

9、球在 b 点的速率 vb m/s(结果保留两位有效数字) a 点 抛出点(填“是”或“不是”)解析：(1)本实验与小球的质量无关，故 A 错误；该实验要求小球每次抛出的初速度要相同并且水平，因此要求小球从同一位置由静止释放，至于斜槽末端是否光滑对实验没有影响，故 B 错误；实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度，所以斜槽轨道末端必须水平，故 C 正确；为确保小球有相同的水平初速度，则要求每次将小球从同一位置无初速度释放，故 D 正确(2)从题图中可看出， a、 b、 c、 d4 个点间的水平位移均相等， x4 L，因此这 4 个点是等时间间隔点竖直方向两段相邻位移之差是个定值

10、，即 y gT22 L， T 2Lgs0.1 s，初速度 v0 m/s2.0 m/s， vby 20.0510 4LT 40.050.1 yac2T 8L2Tm/s2.0 m/s，因此 vb m/s2 m/s2.8 m/s.80.0520.1 2.02 2.02 25 vay vby gT2.0 m/s100.1 m/s1 m/s0，故 a 点不是抛出点答案：(1)CD (2)2.0 2.8 不是5如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照片研究：(1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是自由落体运动；(2)若取 g10 m/s 2，试求水流喷出的速度解析：(1)根据水平方向是匀速运动，可以按水平方向的距离都等于 2 cm 选取几个点，发现这几个点恰好落在坐标纸的交点上，如(2，1)，(4，4)，(6，9)等，可见在相等的时间间隔内，竖直方向的位移之比恰好等于 135，证明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动(2)观察发现，水流在水平方向的位移是 0.04 m 时，竖直方向的位移也是 0.04 m，根据 h gt2，得水流喷出的速度 v0 x 0.447 m/s.12 xt g2h答案：见解析