高考物理总复习 第4章 实验五研究平抛物体的运动知能优化演练 大纲人教版

研究平抛物体的运动

1．在本实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是( ) A．小球平抛的初速度不同

B．小球每次做不同的抛物线运动

C．小球在空中运动的时间每次均不同

D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同

答案：C

2．下列哪些因素会使该实验的误差增大( )

A．小球与斜槽间有摩擦

B．安装斜槽时其末端切线不水平

C．建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直

D．根据曲线计算平抛运动初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远

解析：选BC.只要小球是从同一位置滚下，即使小球与斜槽之间有摩擦，由于每次小球滚下时摩擦的情况是相同的，所以小球平抛的初速度也是相同的．斜槽末端不水平，小球的运动就不是平抛运动．y轴必须竖直，不然在y轴方向的运动就不是自由落体运动．取的点离原点远一些，计算更准确一些．

3．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是__________．

A．游标卡尺B．秒表

C．坐标纸D．天平

E．弹簧测力计F．重垂线

实验中，下列说法正确的是__________．

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端可以不水平

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来

解析：实验中需确定竖直方向，故选重垂线，而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸．为确定平抛抛出点，应用游标卡尺测出小球直径，斜槽末端上方小球半径处即为抛出点．故还需A、C、F.

为保证小球每次做平抛运动初速度相同，故A正确；而轨道是否光滑只影响平抛初速度大小，不影响每次平抛初速度都相同，故B错误；轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速度方向水平，故C错误；记录的点多一些，用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时误差就小一些，故D正确，E错．综上可知选A、D.

答案：ACF AD

4.

图4－5－4

如图4－5－4所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s2.由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间__________(填“小于”、“等于”或“大于”)从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪

光频率为________Hz ；小球抛出时的初速度大小为______ m/s.

解析：由于由A →B 和由B →C 水平方向位移相同，故由A →B 和由B →C 的时间相同为Δt ，

在竖直方向：h BC －h AB ＝g Δt 2，代入数据解得：Δt ＝0.1 s ．f ＝1

Δt ＝10 Hz.v 0＝5×5×10－20.1

m/s ＝2.5 m/s.

答案：等于 10 2.5

5.

图4－5－5

(2011年石家庄模拟)某同学在做平抛运动实验时得出如图4－5－5所示的小球运动轨迹，a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出．则：(g 取10 m/s 2)

(1)小球平抛的初速度为

__________ m/s.

(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为x ＝__________ cm ，y ＝__________ cm.

(3)小球运动到b 点的速度为__________ m/s.

答案：(1)2 (2)－10 －1.25 (3)2.5

6.

图4－5－6

试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法．提供实验器材：弹射器(含弹丸，如图4－5－6所示)、铁架台(带夹具)、米尺．

(1)在方框中画出实验示意图．

(2)在安装弹射器时应注意：________________.

(3)实验中需要测

量的量(并在示意图中用字母标出)：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是：________________________________________________________________________.

(5)计算公式：____________.

解析：(1)如图所示

(2)弹射器必须水平．

(3)AB 高h 与BC 长s (A 是弹射器开口端的端点，B 点最好是用重垂线找到．)

(4)C 处铺一张白纸，上面铺一张复写纸，将几次弹射的落点用一个最小的圆圈圈上，找出圆心，圆心即为平均落点C ，或多测几次，取其平均值．

(5)v 0＝s

2h g

.

答案：见解析

7．(2009年高考全国卷Ⅱ)某同学利用如图4－5－7甲所示装置做“研究物体的平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示．图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．完成下列填空：(重力加速度取9.8 m/s2)

(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图乙中可读出|y1－y2|＝________m，|y1－y3|＝________m，|x1－x2|＝________m(保留两位小数)．

(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用(1)中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为________s，小球抛出后的水平速度为________m/s(均可用根号表示)．

图4－5－7

解析：(1)|y1－y2|＝6.1×0.10 m＝0.61 m

|y1－y3|＝16.1×0.10 m＝1.61 m

|x1－x2|＝6.0×0.10 m＝0.60 m.

(2)Δy＝|y1－y3|－|y1－y2|－|y1－y2|＝(1.61－0.61－0.61) m＝0.39 m，由Δy＝gt2

得t＝Δy

g

＝

0.39

10

s≈0.20 s，水平速度v x＝

|x1－x2|

t

＝

0.60

0.20

m/s＝3.0 m/s.

答案：(1)0.61(或填“0.60”) 1.61(填“1.60”或“1.62”)0.60 (2)0.20(在0.039～0.041范围内均可)

3．0(在0.60

0.041

～

0.60

0.039

范围内均可)