浙江专版2021年高考物理一轮复习实验四研究平抛运动高效演练含解析 3页

实验四 研究平抛运动 ‎1.某兴趣小组的同学利用平抛运动知识测量某农庄水平喷水口的流量(单位时间内从管口喷出的水的体积),方法如下:‎ ‎(1)先用游标卡尺测量喷水口的内径D,在图中的A、B、C、D四图中,测量方式正确的是________(填字母)。 ‎ ‎(2)E图为正确测量得到的结果,由此可得喷水口的内径D=________ m。 ‎ ‎(3)打开水阀,让水从喷水口水平喷出,稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x,竖直距离为y,则喷出的水的初速度v0=________(用x、y、g表示)。 ‎ ‎(4)根据上述测量值,可得水管内水的流量Q=________(用D、x、y、g表示)。 ‎ ‎【解析】(1)测量内径应该采用内测量爪,C正确。‎ ‎(2)主尺读数为1.0 cm,游标尺读数为2×0.05 mm=0.010 cm,所以读数为1.010×10-2 m。‎ ‎(3)喷出的水在空中停留的时间为t=,出水速度v0==x。‎ ‎(4)流量等于横截面积乘以单位时间内流过的水柱长度,故Q=Sv0=。‎ 答案:(1)C　(2)1.010×10-2　(3)x　(4)‎ ‎2.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则:‎ ‎(1)小球做平抛运动的初速度为__________m/s。(g取10 m/s2) ‎ - 3 -‎ ‎(2)小球抛出点的位置坐标为:x=________cm,y=________cm。 ‎ ‎【解析】(1)由平抛运动知在x方向上 xab=v0T,‎ 在竖直方向上 hbc-hab=gT2,‎ 代入数据解得T=0.1 s,v0=2 m/s。‎ ‎(2)小球经过b点时竖直分速度 vby==1.5 m/s,‎ 小球从开始运动到经过b时历时 tb==0.15 s,‎ 说明小球经过a点时已经运动了时间 ta=0.05 s,‎ 所以小球的抛出点坐标为 x=-v0ta=-10 cm;‎ y=-g=-1.25 cm。‎ 答案:(1)2　(2)-10　-1.25‎ ‎3.某同学设计了一个研究平抛运动的实验,实验装置如图甲所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(如图甲中P0P′0、P1P′1、…),槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬纸B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到的小球在白纸上打下的若干痕迹点如图乙所示。 ‎ ‎(1)实验前应对实验装置反复调节,直到________________________________‎ - 3 -‎ ‎____________________________。 ‎ 每次让小球从同一位置由静止释放,是为了_______________________________‎ ‎_________________________________。 ‎ ‎(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了________________________________‎ ‎_________________________________。 ‎ ‎(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹。‎ ‎【解析】(1)对实验装置反复调节的目的:‎ ‎①斜轨末端水平,以保证小球离开轨道时做平抛运动;‎ ‎②A板水平,保证B板总处于同一高度;‎ ‎③插槽P0P′0垂直斜轨并在斜轨末端正下方,以保证B板在P0P′0时小球的痕迹为抛出点。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保证小球每次以相同初速度做平抛运动。‎ ‎(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了使记录纸上每两点间的水平距离相等。‎ ‎ (3)如图所示。‎ 答案:(1)斜轨末端水平、A板水平、插槽P0P′0垂直斜轨并在斜轨末端正下方　使小球每次做平抛运动的初速度都相同　(2)使记录纸上每两点之间的水平距离相等　(3)见解析图 - 3 -‎