浙江鸭2019年高考物理二轮复习专题08实验:研究平抛运动试题含解.pdf
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1、实验:研究平抛运动实验:研究平抛运动 1实验原理1实验原理 使小球做平抛运动,利用描迹法描绘小球的运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x 和y,由公式:xv0t和ygt2,可得v0x. 1 2 g 2y 2实验器材(以斜槽法为例)2实验器材(以斜槽法为例) 斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺 3实验步骤(以斜面小槽法为例)3实验步骤(以斜面小槽法为例) (1)将带有斜槽轨道和方木板的竖直固定支架固定在实验桌上,轨道末端切线水平。 (2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在 平面平行且靠近,把
2、小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点 O,O 点 即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为 y 轴,画出水平方向的 x 轴。 (3)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球 在某一 x 值处的 y 值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通 过的位置,并在坐标纸上记下该点。 用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。 (不同的器材方法有所不同) (4)取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。 (5)从曲线上选取六个不同点,测出它们的坐
3、标值。 (6)根据坐标,结合公式 x=v0t 和 y=gt2 求出小球平抛运动的初速度,并计算其平均值。 2 1 1实验注意事项1实验注意事项 (1)固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,保证小球的初速度水平 (2)固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,固定时要用重垂 线检查坐标纸竖线是否竖直 (3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板 (4)要在斜槽上适当高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨迹由木板左上角到达右下角, 这样可以减小测量误差 (5)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点 (6)
4、计算小球的初速度时,应选距抛出点稍远一些的点为宜以便于测量和计算 6在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。 (1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上: _ 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小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 F.斜槽必须光滑 (2) 某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长 为 10cm,则由图可求得拍摄时每_
5、s 曝光一次,该小球平抛运动的初速度为_m/s,该小球 运动到图中位置 2 时速度大小为_m/s, (g 取 10m/s2) 。 【答案】【答案】 (1)ACD (2) 0.1s 2m/s 2.5m/s 【解析】【解析】为了使小球做平抛运动,斜槽的末端需水平故 A 正确为了使小球平抛运动的初速度相等,每 次从同一位置由静止释放小球,与斜面是否光滑无关,故 B 错误,CF 正确小球运动时不应与木板上的白 7如图所示,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_释放, 在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置, 如图 3 中a、
6、b、c、d 所示 B按图安装好器材,注意斜槽末端切线水平,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_ (3)已知图中小方格的边长L=1.25 cm,则小球平抛的初速度为v0=_(用L、g表示) ,其值 是_ (取g=9.8 m/s2) (4)b点的速度vb=_.(用L、g表示) 【答案】【答案】 (1)同一位置静止; (2) BAC; (3) ; 0.7m/s; (4) ; gl2gL 2 5 【解析】【解析】 (1)因为要得到相同的初速度,应
7、使得小球从同一点由静止释放; (2)遵循向安装后实验的规律,则正确的步骤应该是:BAC (4)物体在 b 点时竖直方向的速度 所以 b 点的速度为 8图是研究平抛运动的实验装置示意图,桌面上的小球经压缩状态的弹簧弹开后,飞出桌面做平抛运动。 撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上,并留下痕迹 A。重复实验,木板依次后退水平距离相同,都为x, 小球撞在木板上,留下痕迹 B、C,测量 A、B、C 点到同一点 O 的距离 y1、y2、y3,其中 O 点与小球抛出时 圆心位置等高 (1)关于此实验,以下说法正确的是_ A 重复实验时,必须将弹簧压缩到同一位置,再释放小球 B 桌面必须保证严格水平 C 桌面
8、必须尽量光滑,多次重复实验 D 一定会有 y1: y2: y3=1: 4: 9 (2)利用题目中所给数据,可得到平抛运动的初速度为v0=_(已知当地重力加速度为g) 【答案】【答案】 (1)AB (2) 9在“研究平抛运动”实验中: (1)下列做法正确的是 _(填序号) A.通过凋节使斜槽的末端保持水平 B每次释放小球的位置可以不同 C每次必须由静止释放小球 D斜槽必须是光滑的 E用折线将记录的小钢球运动点迹连接起来,就得到小钢球运动的轨迹 (2)如图建立坐标系,测出 A、B、C 三个点的坐标,则小钢球运动的初速度_m/s (g=10m/s2) 【答案】【答案】 (1)AC (2)1.5 【解
9、析】【解析】 (1)为了保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,故 A 正确;而为了让小球每次做同样的平抛 运动,小球每次应从同一位置由静止滚下,故 B 错误,C 正确;小球在运动中摩擦力每次都相同,到达斜槽 底端的速度都相同即可,故不需光滑,故 D 错误;为了得出更符合实际的轨迹,应尽量多的描出点,用光 滑的曲线连接起来,故 E 错误;故选 AC; (2)因两段对应的水平距离相等,故两段运动的时间相等,而竖直位移分别为:10cm 和 20cm;故在竖直 方向由h=gt2可得 水平速度 10在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球作平抛运动的轨迹 并计算初速度 (
10、1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线 上:(_) A通过调节使斜槽的末端保持水平 B应该利用天平测出小球的质量 C毎次释放小球应该给小球初速度 D毎次释放小球的位置必须相同 E应该用秒表测出小球运动的时间 F将球的位置记录在纸上后,取下纸,用一条折线将所有点连起来 (2) 如图所示, 为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分 图中背影方格的边长均为 5cm, 如果取 g=10m/s2, 那么: 闪光周期是_ s;频率是_ Hz; 小球平抛的初速度大小是 _ m/s; 小球从抛出点运动到 B 点所需的时间为 _ s: 小球做平抛运动的抛出点到
11、A 点的竖直距离为_cm 【答案】 (1)【答案】 (1)AD; (2)0.1; 10; (3) 1.5; (4) 0.2; (5) 5; F. 将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,平滑的曲线把各点连接起来,将偏离较远的点要大胆 舍去,故F错误;故选 AD。 11研究平抛运动的实验装置如图所示 (1)下面的一些操作要求正确的是_。 A每次释放小球的位置必须相同 B每次必须从静止开始释放小球 C记录小球位置用的凹槽必须每次严格地等距下降 D将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 (2)实验时已测出小球半径为r,则记录小球做平抛运动的坐标原点位置应是_。 A斜槽末端O点 B斜槽
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