2020高中物理 第一章 抛体运动 第3节 平抛运动 2 实验：研究平抛运动同步练习 教科版必修2 5页

第3节 平抛运动2 实验：研究平抛运动 ‎（答题时间：20分钟）‎ ‎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 5‎ 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Oy轴时，没有用重垂线 ‎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 ‎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）；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）__________；‎ 5‎ ‎（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：__________。‎ ‎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移，实验时用了如图所示的装置，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；将木板向远离槽口方向平移距离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y1＝‎5.02 cm，B、C间距离y2＝‎14.82cm。请回答以下问题（g＝‎9.80 m/s2）：‎ ‎（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v0＝__________。（用题中所给字母表示）‎ ‎（3）小球初速度的值为v0＝__________ m/s。‎ 5‎ ‎1. B 解析：此实验必须保证小球抛出的初速度水平，故选B。‎ ‎2. BC 解析：本实验要保证抛出速度水平，而且坐标原点应建立在小球离开水平槽时的球心位置，而摩擦力不会影响本实验，为减小误差应选择较远的点进行计算，故答案为BC。‎ ‎3. B 解析：坐标原点应建立在斜槽末端正上方r处，故选B。‎ ‎4. C 解析：根据平抛运动的规律，两小球总是在同一高度且同时落地只能说明竖直方向运动是相同的，并不能说明水平方向是匀速，故选C。‎ ‎5. B 解析：本实验是研究平抛运动，故速度一定要水平，坐标系要水平竖直建立，另外平抛运动是理想化的模型，故空气阻力对本实验也会有较大影响，摩擦力会影响初速度大小，但对本实验来说，只要初速度合适，能够使轨迹占满坐标值就可以，故选B。‎ ‎6. C 解析：本实验说明两小球在水平方向的运动是完全相同的，都是匀速运动，但不能说明竖直方向的分运动是自由落体运动，故选C。‎ ‎7. CF　AD 解析：本实验建坐标系时，纵轴要竖直，需要重垂线和坐标纸，故选CF；本实验研究同一个平抛运动，故每次从同一高度滑下，保证初速度相同，斜槽不一定光滑，但末端一定要水平，为准确地得到平抛轨迹故应选取较多的点连接起来，但误差较大的点要舍弃，故选AD。‎ ‎8. （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，以减小误差；‎ ‎（5）因为y＝，所以t＝，又，‎ 故v0＝。‎ ‎9. （1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同 ‎（2）　（3）1.00‎ 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：‎ y2－y1＝gT2，且v0T＝x，‎ 5‎ 解以上两式得：v0＝，‎ ‎（3）代入数据解得v0＝‎1.00 m/s。‎ 5‎