高一物理必修二第五章 第三节__实验：研究平抛运动练习题

第三节 实验：研究平抛运动

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1．安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是( )

A ．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小

B ．保证小球飞出时，初速度水平

C ．保证小球在空中运动的时间每次都相等

D ．保证小球运动的轨迹是一条抛物线

2．下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大( ) A ．小球与斜槽之间有摩擦 B ．安装斜槽时其末端不水平

C ．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

D ．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O 较远

3.在“研究平抛运动”实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置是（设小球半径为r ）（ ）

A.斜槽口末端O 点

B.槽口O 点上方r 处

C.槽口O 点正前方r 处

D.槽口O 点正上方2r 处

4.如图5－3－8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，撞开轻质接触式开关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，发现当B 球球心与处在轨道末端的A 球的球心位于同一高度时，A 、B 两球总是同时落地，该实验现象说明了A 球离开轨道后( )

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

5.在做“研究平抛运动”实验中，引起实验误差的原因是（ ） ①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 ②确定O y 轴时，没有用重垂线

图5－3－8

③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响 A.①③ B.①②④ C.③④ D.②④

6．如图5－3－9所示，两个相同的弧形轨道M 、N ，分别用于发射小铁球P 、Q ，两轨道上端分别装有电磁铁C 、D .调C 、D 高度，使AC ＝BD ，将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上，然后切断电源，P 、Q 从弧形轨道滚下，改变弧形轨道M 的高度，再进行若干次实验，经过多次实验发现，P 、Q 两球总是在水平面相遇．上述实验说明( )

A ．竖直方向的运动是自由落体运动

B ．竖直方向的运动是匀速直线运动

C ．水平方向的运动是匀速直线运动

D ．水平方向的运动是变速直线运动

7．在做“研究平抛运动”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 ．弹簧秤

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滑下

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

图5－3－9

8.请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：弹射器(含弹丸，见示意图5－3－11)；铁架台(带有夹具)；刻度尺．

(1)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，在实验中采取的方法是__________；

(5)计算公式：__________.

图5－3－11

9．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5－3－12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 ；又将木板再向远离槽口平移距离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x ＝10.00 cm ，A 、B 间距离y 1＝5.02 cm ，B 、C 间距离y 2＝14.82 cm.请回答以下问题(g ＝9.80 m/s 2)

(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v 0＝__________.(用题中所给字母表示)

(3)小球初速度的值为v 0＝__________ m/s.

10.在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y 的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图5－3－9所示。现在曲线上取A 、B 两点，量出它们到y 轴的距离，AA’=x 1，BB’=x 2，以及AB 的竖直距离h ，用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多大？

图5－3－12 图5－3－9

A’h

第三节 实验：研究平抛运动答案

1. B

2. BC

3. B

4. C

5. B

6. C

7. CF AD

8. 解析：

(1)由平抛运动的实验原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测水平位移可求出其做平抛运动的初速度，故实验示意图应如图所示；

(2)为保证弹丸初速度沿水平方向，弹射器必须保持水平； (3)应测出弹丸下降的高度y 和水平射程x ，如图所示；

(4)在不改变高度y 的条件下进行多次实验测量水平射程x ，求得水平射程

x 的平均值x ，以减小误差；

(5)因为y ＝12gt 2

，所以t ＝

2y

g

，又x ＝v 0·t ，

故v 0＝

x t

＝

x

2y /g

.

答案：见解析

9.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，则物体从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推论有：

y 2－y 1＝gT 2，且v 0T ＝x .

解以上两式得：v 0＝x

g

y 2－y 1

.

(3)代入数据解得v 0＝1.00 m/s.

答案：(1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同 (2)x

g

y 2－y 1

(3)1.00

10解析：设小球到达A 点时，运动时间为t 1，竖直方向的位移为y 1；到达B 点时，运动时间为t 2，竖直方向的位移为y 2。根据平抛运动的规律有

22

1011120222

11,,,22

x v t y gt x v t y gt ==

== 其中y 2－y 1=h ，所以)(2212

20x x h

g v -=。