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.doc
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1、实验:研究平抛运动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.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)(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
2、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。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,
3、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)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
4、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_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】(1)ACD (2) 0.1s 2m/s 2.5m/s 【解析】为了使小球做平抛运动,斜槽的末端需水平故
5、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、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,
6、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】(1)同一位置静止; (2) BAC; (3) ; 0.7m/s; (4) ; 【解析】(1)因为要得到相同的初速度,应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、
7、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】(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
8、,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】 (1)AC (2)1.5 【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
9、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(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
10、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A点的竖直距离为_cm【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
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