PAGEPAGE73.試驗:探討平拋運動基礎(chǔ)鞏固1.在探討平拋物體的運動試驗中,應(yīng)選用下列各組器材中的哪一組()A.鐵架臺、方木板、斜槽和小球、停表、刻度尺和三角板、重錘和細線、白紙和圖釘B.鐵架臺、方木板、斜槽和小球、天平和停表、刻度尺和三角板、重錘和細線、白紙和圖釘C.鐵架臺、方木板、斜槽和小球、千分尺和停表、刻度尺和三角板、重錘和細線、白紙和圖釘D.鐵架臺、方木板、斜槽和小球、刻度尺和三角板、重錘和細線、白紙和圖釘解析:在此試驗中小球的直徑較小,不須要用千分尺測量。試驗中也不用測量時間。答案:D2.(多選)在探討平拋物體的運動的試驗中,小球做平拋運動的坐標原點位置是(設(shè)小球半徑為r)()A.斜槽口末端O點B.小球在槽口時,球心在木板上的投影點C.槽口O點正前方r處D.小球放在槽口末端時,過小球最高點的水平線與槽口的豎直線的交點正下方r處答案:BD3.為了探究影響平拋運動水平射程的因素,某同學(xué)通過變更拋出點的高度及初速度的方法做了6次試驗,試驗數(shù)據(jù)記錄如下表:序號拋出點的高度/m水平初速度/(m·s-1)水平射程/m10.2020.4020.2030.6030.4520.6040.4541.250.8020.860.8062.4以下探究方案符合限制變量法的是()A.若探究水平射程與高度的關(guān)系,可用表中序號為1、3、5的試驗數(shù)據(jù)B.若探究水平射程與高度的關(guān)系,可用表中序號為2、4、6的試驗數(shù)據(jù)C.若探究水平射程與初速度的關(guān)系,可用表中序號為1、3、5的試驗數(shù)據(jù)D.若探究水平射程與初速度的關(guān)系,可用表中序號為2、4、6的試驗數(shù)據(jù)解析:若探究水平射程與高度的關(guān)系,應(yīng)保證物體平拋運動的初速度不變,變更下落高度,選項A正確,B錯誤;若探究水平射程與初速度的關(guān)系,應(yīng)保證平拋運動的下落高度不變,變更初速度,選用的數(shù)據(jù)可以是1、2的試驗數(shù)據(jù)或3、4的試驗數(shù)據(jù)或5、6的試驗數(shù)據(jù),選項C、D錯誤。答案:A4.(多選)為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動,用如圖所示的裝置進行試驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落。關(guān)于該試驗,下列說法正確的有()A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B.兩球同時落地C.應(yīng)變更裝置的高度,多次試驗D.試驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動解析:物體做自由落體運動的運動狀況與物體的質(zhì)量無關(guān),兩球質(zhì)量沒有必要相等,選項A錯誤;變更裝置的高度,且每次都同時落地,才能說明A球在豎直方向做自由落體運動,選項B、C正確;本試驗不能說明A球在水平方向上做勻速直線運動,選項D錯誤。答案:BC5.在探究平拋運動的規(guī)律時,可以選用下列各種裝置進行探討。(1)圖甲的試驗現(xiàn)象是。該現(xiàn)象說明平拋運動。

(2)圖乙是試驗室內(nèi)探討平拋運動的裝置。為了保證鋼球每次拋出后在空中做平拋運動的軌跡是肯定的,每次釋放小球時都使鋼球在斜槽上位置由滾下。

解析:(1)裝置圖甲是探討平拋物體豎直分運動的,視察試驗發(fā)覺兩小球同時落地,可知平拋運動在豎直方向上做自由落體運動。(2)圖乙是試驗室內(nèi)探討平拋運動的裝置。為了保證鋼球每次拋出后在空中做平拋運動的軌跡是肯定的,每次釋放小球時都使鋼球在斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,保證平拋初速度相同,從而保證軌跡是肯定的。答案:(1)兩小球總是同時落地豎直分運動是自由落體運動(2)同一靜止6.下圖為噴出細水流的圖片,照片中刻度尺的最小刻度為毫米,細水流是水平噴出的,試依據(jù)該照片探討:(1)已知水流做平拋運動的水平分運動是勻速直線運動,找出探討其豎直分運動的方法,并證明豎直分運動是自由落體運動;(2)若g=10m/s2,試求水流噴出的速度。解析:(1)依據(jù)水平方向是勻速運動,可以按水平方向距離都等于2cm選取幾個點,發(fā)覺這幾個點恰好落在坐標紙的交點上,如(2,1)、(4,4)、(6,9)等,可見在相等的時間間隔內(nèi),豎直方向的位移之比恰好等于1∶3∶5,從而證明白平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動。(2)視察發(fā)覺,水流在水平方向的位移是0.04m時,豎直方向的位移也是0.04m,依據(jù)h=12gt2,得t答案:(1)見解析(2)0.447m/s7.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖所示的裝置探討平拋運動。圖中M、N是兩個完全相同的弧形軌道,兩軌道上端均裝有電磁鐵,末端水平;A、B是兩個完全相同的小鐵球。(不計空氣阻力和摩擦的影響)(1)試驗時,該小組同學(xué)將小鐵球A、B吸在電磁鐵上,保持h1=h2,調(diào)整h到合適高度;然后斷開電源,兩小球同時由靜止起先沿軌道滾下。經(jīng)過多次重復(fù)試驗,都能視察到A、B同時到達光滑水平面上的P點相碰。請你說明其中的道理:。

(2)保持其他條件不變,假如增大h,A、B還能否在光滑水平面上某點相碰?你的猜想是。

理由是。

解析:(1)離開軌道后,A、B兩個小球同時起先分別做平拋運動和勻速直線運動,而A球在水平方向做勻速直線運動,所以能在光滑水平面上的P點相碰。道理是A、B兩個小球在水平方向的運動狀態(tài)相同。(2)離開軌道后,A、B兩個小球同時起先分別做平拋運動和勻速直線運動,假如增大h只影響A、B兩個小球相碰的位置不在P點,但還能在光滑水平面上某點相碰。所以猜想是能在光滑水平面上某點相碰。理由是A、B兩個小球在水平方向的運動狀態(tài)相同。答案:見解析實力提升1.如圖所示,某次試驗中用頻閃照相方法拍攝的小球(可視為質(zhì)點)做平拋運動的閃光照片。假如圖中每個小方格的邊長l表示的實際距離和閃光頻率f均為已知量,那么在小球的質(zhì)量m、平拋的初速度大小v0、小球通過P點時的速度大小v和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎礸這四個未知量中,利用上述已知量和圖中信息()A.可以計算出m、v0和vB.可以計算出v、v0和gC.只能計算出v0和vD.只能計算出v0和g解析:由題圖可知,在相鄰兩次閃光間隔中,小球在水平方向的位移相等,3l=v0T=v0f,因此可求出初速度v0。在豎直方向兩段時間內(nèi)的位移分別為3l、5l,由Δy=gT2可得g=ΔyT2=(5l答案:B2.如圖所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v向右勻速運動,當(dāng)它經(jīng)過靠近桌邊的豎直木板ad邊前方時,木板起先做自由落體運動。若木板起先運動時,cd邊與桌面相齊,則小球在木板上的投影軌跡是()解析:選取木板為參考系,則在水平方向上小球做勻速直線運動,在豎直方向上,小球向上做初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動,故有x=vt,y=12g答案:B3.(多選)在做探討平拋物體的運動試驗時,下列說法正確的是()A.安裝有斜槽的木板時,肯定要留意檢查斜槽末端切線是否水平B.安裝有斜槽的木板時,只要留意小球不與木板發(fā)生摩擦即可C.每次試驗都要把小球從同一位置由靜止釋放D.斜槽軌道必需光滑解析:做本試驗必需使斜槽末端切線水平,使釘有坐標紙的木板豎直,以確保小球水平飛出和正確畫出坐標軸,A項正確,B項錯誤。小球每次從斜槽上同一位置由靜止起先滾下,就可保證小球每次飛出的初速度相同,C項正確,D項錯誤。答案:AC4.某同學(xué)在做探討平拋運動的試驗時,讓小球多次從斜槽上滾下,在坐標紙上依次登記小球的位置如圖所示(坐標原點為小球的拋出點)。(1)在圖中描出小球的運動軌跡。(2)從圖中可看出,某一點的位置有明顯的錯誤,其產(chǎn)生的緣由可能是該次試驗中,小球從斜槽上滾下時的初始位置比其他幾次偏(選填“高”或“低”)。

(3)某同學(xué)從圖像中測得的三組數(shù)據(jù)如下表所示,則此小球做平拋運動的初速度v0=m/s。

x/cm10.0020.0030.00y/cm5.0020.0045.00解析:(1)如圖所示(2)從軌跡上可以看出,第四個點偏離軌跡,與軌跡上同一高度的點比較,在下落相同高度時,水平位移偏小,說明平拋運動的初速度偏小,即小球從斜槽上滾下時的初始位置比其他幾次偏低。(3)依據(jù)x=v0t,y=12gt2可得v0=x答案:(1)見解析(2)低(3)1.05.試依據(jù)平拋運動原理設(shè)計測量彈射器彈丸出射初速度的試驗方案。供應(yīng)的試驗器材為彈射器(含彈丸,見圖)、鐵架臺(帶有夾具)、刻度尺。(1)畫出試驗示意圖。(2)在安裝彈射器時應(yīng)留意。

(3)試驗中須要測量的量(并在示意圖中用字母標出)為

。

(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不行能完全相等,在試驗中應(yīng)實行的方法是

。

(5)計算公式為。

解析:依據(jù)探討平拋運動的試驗和平拋運動的規(guī)律可知使彈丸做平拋運動,通過測量下落高度可求出時間,再測出水平位移可求出平拋的初速度。(1)試驗示意圖如圖所示;(2)彈射器必需保持水平;(3)彈丸下降高度y和水平射程x;(4)在不變更高度y的條件下行多次試驗,測量水平射程x,得出水平射程x的平均值x,以減小誤差(5)因為y=12gt2,所以t=2答案:見解析6.某同學(xué)設(shè)計了一個探討平拋運動的試驗裝置,如圖所示,在水平桌面上放置一個斜面,讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下,鋼球滾過桌邊后便做平拋運動。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通過豎直標尺讀出,木板可以上下自由調(diào)整。在木板上固定一張白紙。該同學(xué)在完成裝置安裝后進行了如下步驟的試驗:A.試驗前在白紙上畫一條直線,并在線上標出A、B、C三點,且AB=BC=20.00cm,如圖所示。B.讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下,調(diào)整木板高度,使得鋼球正好擊中A點,登記此時木板與桌面的高度差h1=h。C.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下,調(diào)整木板高度,使得鋼球正好擊中B點,登記此時木板與桌面的高度差h2=h+10.00cm。D.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下,調(diào)整木板高度,使得鋼球正好擊中C點,登記此時木板與桌面的高度差h3=h+30.00cm。則該同學(xué)由上述測量結(jié)果即可粗測出鋼球的平拋初速度大小v0=m/s,鋼球擊中B點時其豎直分速度大小為vBy=m/s。(g取10m/s2,空氣阻力不計)

解析:由題意可知,從A到B與從B到C的時間相等,設(shè)為t,則有在水平方向x=v0t,在豎直方向Δy=yBC-yAB=0.1m=gt2,解得v0=2.0m/s。球擊中B點時其豎直分速度大小為vBy=yAC2t答案:2.01.57.★圖甲是探討平拋物體運動的試驗裝置圖,通過描點畫出平拋小球的運動軌跡。(1)以下是試驗過程中的一些做法,其中合理的有。

a.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以隨意選擇c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接(2)試驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點O為坐標原點,測量它們的水平坐標x和豎直坐標y,圖乙中y-x2圖像能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是。

(3)圖丙是某同學(xué)依據(jù)試驗畫出的平拋小球的運動軌跡,O為平拋的起點,在軌跡上任取三點A、B、C,測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm,y2為45.0cm,A、B兩點水平間距Δx為40.0cm。則平拋小球的初速度v0為m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10m