高三一轮复习物理第4章《曲线运动、万有引力与航天》第四讲 3页

‎1．安装实验装置的过程中，斜槽装置末端的切线必须是水平的，这样做的目的是(　　)‎ A．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 B．保证小球飞出时的速度不太大，也不太小 C．保证小球飞出时，初速度水平 D．保证小球在空中运动的时间都相等 答案：　C ‎2.如右图所示是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片．如果图中每个小方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量，那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中，利用上述已知量和图中信息(　　)‎ A．可以计算出m、v0和v　　　　　　 B．可以计算出v、v0和g C．只能计算出v0和v D．只能计算出v0和g 解析：　由平抛运动水平分运动知v0＝＝‎3f l．竖直分运动知g＝＝(‎5l－‎3l)f 2＝2lf 2，P的竖直分速度vy＝＝4lf，则v＝＝5fl，故B项正确．‎ 答案：　B ‎3．如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明______，某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是________，这说明________________________________________________________________________．‎ 答案：　平抛运动在竖直方向上是自由落体运动　球1落到光滑水平板上并击中球2　平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 ‎4．如下图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时下落，闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像，像间距离已在图中标出，单位为cm，两球恰在位置4相碰．则A球离开桌面时的速度______．(g取‎10 m/s2)‎ 解析：　小球做平抛运动满足x＝v0t，由闪光照片知t＝0.3 s，v0＝‎1 m/s.‎ 答案：　‎1 m/s ‎5．如图所示，某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，在已知判定平抛运动在竖直方向上为自由落体运动后，再来用图甲所示实验装置研究水平方向上的运动．他先调整斜槽轨道使槽口末端水平，然后在方格纸(甲图中未画出方格)上建立直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合，Oy轴与重垂线重合，Ox轴水平．实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出．依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨道如图乙所示．已知方格边长为L，重力加速度为g.‎ ‎(1)请你写出判断小球水平方向上是匀速运动的方法(可依据轨迹图说明)；‎ ‎(2)小球平抛的初速度v0＝________；‎ ‎(3)小球竖直下落距离y与水平运动距离x的关系式为y＝________.[来源:学,科,网Z,X,X,K]‎ 解析：　(1)在轨迹上取坐标为(‎3L，L)、(‎6L,4L)、(‎9L,‎9L)的三点，分别记为A、B、C点，其纵坐标y1∶y2∶y3＝1∶4∶9，由于已研究得出小球在竖直方向是自由落体运动，因此可知从抛出到A点所用时间t1与从A点到B点所用时间t2、从B点到C点所用时间t3相等，这三点的横坐标之间的距离也相等，说明在相等时间内水平位移相等，即说明平抛运动在水平方向的运动为匀速直线运动．[来源:Z。xx。k.Com]‎ ‎(2)由平抛运动性质得v0t1＝‎3L,‎2L＝gt 解得v0＝.‎ ‎(3)由平抛运动性质得x＝v0t，y＝gt2；解之得y＝x2.[来源:学*科*网Z*X*X*K]‎ 答案：　(1)详见解析　(2)　(3)x2‎ ‎6．利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图甲所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′＝h(h＞L)．‎ ‎[来源:学科网ZXXK]‎ ‎(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是：__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎(2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C＝x，则小球做平抛运动的初速度v0为________．‎ ‎(3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以x2为纵坐标、cos θ为横坐标，得到如图乙所示图象．则当θ＝30°时，x为________ m；若悬线长L＝‎1.0 m，悬点到木板间的距离OO′为________ m.‎ 解析：　(1)电热丝P放在悬点正下方，是因为当小球摆到最低点时，悬线刚好被烧断，以保证小球做平抛运动．‎ ‎(2)由x＝v0t，h－L＝gt2得：v0＝x.[来源:学科网ZXXK]‎ ‎(3)由x2－cos θ图象可知：x2－2－2cos θ，‎ 当θ＝30°时，代入上式得：x≈‎0.52 m.‎ 当cos θ＝0时，x2＝‎2 m2‎，即当θ＝时，x＝ m，‎ 小球在最低点的速度v＝，h－L＝gt2，‎ 所以x＝·，代入数值得：h＝‎1.5 m.‎ 答案：　(1)见解析　(2)x　(3)0.52　1.5‎