《實(shí)驗：研究平拋運(yùn)動》雙基限時練1．如圖所示，在研究平拋運(yùn)動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端(末端水平)時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落，改變整個裝置的高度H做同樣的實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，該實(shí)驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后()A．水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B．水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C．豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動D．豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動解析改變高度做實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)A、B兩球仍同時落地，只能說明A球的豎直分運(yùn)動與B球自由落體運(yùn)動情況相同，故C項正確．答案C2．在探究平拋運(yùn)動的規(guī)律時，可以選用下列各種裝置圖，以下操作合理的是()A．選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時落地B．選用裝置2要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面C．選用裝置3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放D．除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動時每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡解析選用裝置1研究平拋物體豎直分運(yùn)動，由于兩個小球不是落在同一點(diǎn)，應(yīng)該用耳朵聽A、B兩球是否同時落地，A操作不合理；只有當(dāng)裝置2中豎直管上端A低于水面時才能保證出水口處水壓恒定，水流速度恒定，就能獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡，所以B操作合理；選用裝置圖3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球，才能保證平拋小球的初速度相同，所以C操作不合理．能用數(shù)碼照相機(jī)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動時每秒15幀的錄像獲得平拋軌跡，D操作合理．答案BD3．在研究平拋運(yùn)動實(shí)驗中，為減小空氣阻力對小球運(yùn)動的影響，應(yīng)采用()A．實(shí)心小鐵球 B．空心小鐵球C．實(shí)心小木球 D．以上三種小球都可以解析為減小空氣阻力對小球運(yùn)動的影響，阻力和球的重力相比越小，影響越小，故A選項正確．答案A4．安裝實(shí)驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是()A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小B．保證小球飛出時，初速度水平C．保證小球在空中運(yùn)動的時間每次都相等D．保證小球運(yùn)動的軌跡是一條拋物線解析平拋運(yùn)動初速度的大小不是由斜槽末端是否水平?jīng)Q定的，而是由小球釋放點(diǎn)到斜槽水平端的豎直高度決定的，故A項不正確；研究平拋物體的運(yùn)動，旨在弄清物體在水平和豎直兩個方向上怎樣運(yùn)動，必須保證小球拋出時速度是水平的，并非要研究小球在空中運(yùn)動的時間，故B項正確，C項不正確；無論小球飛出的初速度是水平還是傾斜的，其運(yùn)動軌跡都是一條拋物線，故D項不正確．答案B5．下列哪些因素會使“探究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗的誤差增大()A．小球與斜槽之間有摩擦B．安裝斜槽時其末端不水平C．建立坐標(biāo)系時，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)D．根據(jù)曲線計算平拋運(yùn)動的初速度時，在曲線上取作計算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)解析從本實(shí)驗的實(shí)驗?zāi)康膩砜?，就是要“描出平拋物體的運(yùn)動軌跡，并求出平拋物體的初速度”，有時學(xué)生認(rèn)為如果小球與斜槽之間有摩擦，小球離開斜槽末端的平拋初速度比光滑斜槽的小，而錯選了A.如果仔細(xì)考慮一下小球在斜槽中的運(yùn)動，實(shí)驗中要求“應(yīng)使小球每次從槽上滾下時開始的位置都相同”，目的就是要保證小球離開斜槽末端時的平拋初速度相等．而y＝eq\f(1,2)gt2，x＝v0t，得v0＝x·eq\r(\f(g,2y)).其中x、y均由刻度尺進(jìn)行測量，計算點(diǎn)距拋出點(diǎn)O越遠(yuǎn)，x、y值就越大，誤差越?。虼诵∏蚺c斜槽之間有摩擦，只要保證小球每次從槽上滾下的初始位置都相同，平拋時的初速度就都相同，不會引起誤差．如果安裝斜槽時其末端不水平，其運(yùn)動就不是平拋而是斜拋運(yùn)動，會引起誤差．應(yīng)以斜槽末端小球重心所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，否則會引起誤差．取值范圍越大，誤差越?。x項B、C正確．答案BC6．?dāng)?shù)碼相機(jī)大多具有攝像功能，每秒鐘拍攝大約15幀照片，一同學(xué)用它拍攝小球從水平面飛出后做平拋運(yùn)動的幾張連續(xù)照片，下列處理正確的是()A．只要測出相鄰三照片上小球的距離，就能判斷平拋運(yùn)動的特點(diǎn)B．只要測出相鄰三照片上小球的水平距離，就能判斷平拋運(yùn)動在水平方向上的運(yùn)動特點(diǎn)C．只要測出相鄰三照片上小球的豎直距離，就能判斷平拋運(yùn)動在水平方向上的運(yùn)動特點(diǎn)D．只要測出相鄰三照片上小球的豎直距離，就能判斷平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動特點(diǎn)解析連續(xù)照片之間的時間間隔已知道，因此只需測量兩個方向上的對應(yīng)距離，即可研究兩個分運(yùn)動的性質(zhì)．答案BD7．在做“探究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗時，讓小球多次從同一高度釋放沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動的軌跡．為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡．下面列出了一些操作要求，將正確的選項前面的字母填在橫線上________．A．調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平B．每次釋放小球的位置必須不同C．每次必須由靜止釋放小球D．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降E．小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線解析物理實(shí)驗具體操作方式并不是一成不變的，根據(jù)實(shí)驗原理和要達(dá)到的目的，再結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗條件，靈活地、創(chuàng)造性地設(shè)計實(shí)驗方案、操作要求和操作規(guī)范是學(xué)習(xí)者應(yīng)具備的素質(zhì)．實(shí)驗操作的要求是根據(jù)實(shí)驗原理和要達(dá)到的精度而設(shè)置的，要確定每一個操作是否正確必須從實(shí)驗原理入手思考．例如，研究平拋物體的運(yùn)動，實(shí)驗操作必須保證小球做平拋運(yùn)動；要描繪平拋物體的運(yùn)動軌跡，必須是同一個運(yùn)動過程物體經(jīng)過的位置的連線，因此每次釋放小球必須從同一高度，以保證每一次平拋運(yùn)動軌跡重合．答案ACE8．某同學(xué)做平拋物體運(yùn)動的實(shí)驗時，用帶孔的硬紙卡來確定小球位置，如圖所示，下面實(shí)驗步驟正確的排列順序是__________．A．把鋼球從斜槽上的某點(diǎn)釋放，它飛出后開始做平拋運(yùn)動，在小球運(yùn)動軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使球恰從小孔中央通過，然后對準(zhǔn)孔中央在白紙上記下一個點(diǎn)B．把小球放在斜槽末端，以球心位置作為平拋運(yùn)動起點(diǎn)O，在白紙上標(biāo)出O點(diǎn)位置C．取下白紙，在紙上畫一條與豎直線Oy垂直的水平線OxD．用光滑曲線把記錄到小球通過位置的若干點(diǎn)連接起來，得到平拋運(yùn)動的軌跡E．從斜槽上相同位置釋放小球，用步驟A的方法確定平拋軌跡上的其他點(diǎn)F．在軌跡上取幾個不同的點(diǎn)，測出它們的坐標(biāo)x和y，利用g值，求出初速度再取平均值G．利用重錘線畫出豎直線OyH．把白紙用圖釘固定在豎直木板上，把小球放在斜槽末端水平部分，調(diào)整到小球不滾動，再固定斜槽答案HBGAECDF9．在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L＝1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球的初速度的計算公式為v0＝__________(用L、g表示)，其值是__________(取g＝9.8m/s2)．解析ab、bc、cd水平方向等間距：x＝2L＝v0T豎直方向：Δy＝aT2，即L＝gT2.所以v0＝eq\f(x,T)＝eq\f(2L,\r(L/g))＝2eq\r(Lg)＝2×eq\r×10－2×m/s＝0.70m/s.答案2eq\r(Lg)0.7m/s10．利用單擺驗證小球平拋運(yùn)動規(guī)律，設(shè)計方案如圖甲所示，在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P，當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷：MN為水平木板，已知懸線長為L，懸點(diǎn)與木板間的距離OO′＝h(h>L)．(1)電熱絲P必須置于懸點(diǎn)正下方的理由是_________________________________________________________________________.(2)將小球向左拉起后自由釋放，最后小球落在木板上的C點(diǎn)，O′C＝s，則小球做平拋運(yùn)動的初速度v0為________．(3)在其他條件不變的情況下，若改變釋放小球時懸線與豎直方向間的夾角θ，小球落點(diǎn)與O′點(diǎn)的水平距離s將隨之改變，經(jīng)多次實(shí)驗，以s2為縱坐標(biāo)，得到如圖乙所示圖象，則當(dāng)θ＝30°時，s為________m.解析(1)使小球運(yùn)動到正下方，此時速度v0為水平方向，保證小球做平拋運(yùn)動．(2)小球做平拋運(yùn)動的下落高度H＝h－L，滿足h－L＝eq\f(1,2)gt2，s＝v0t，由此得v0＝seq\r(\f(g,2h－L)).(3)由s2－cosθ圖象可知s2與cosθ的關(guān)系滿足s2＝acosθ＋b，將(0,和,0)代入得a＝－，b＝.則s2與cosθ的關(guān)系為s2＝－2cosθ＋2，當(dāng)θ＝30°時，可解得s＝0.52m.答案(1)保證小球沿水平方向拋出(2)seq\r(\f(g,2h－L))(3)11．在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實(shí)驗時用了如圖所示的裝置．先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C.若測得木板每次移動距離x＝10.00cm，A、B間距離y1＝5.02cm，B、C間距離y2＝14.82cm.請回答以下問題(g＝9.80m/s2)(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？_____________________________________________________________________________________________________________________.(2)根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達(dá)式為v0＝________.(用題中所給字母表示)(3)小球初速度的值為v0＝________m/s.解析