高一物理下学期末复习分层达标训练 5.3《实验：研究平抛运动》 新人教版

物理高一下学期末复习分层达标训练：5.3《实验：研究平抛运动》新人教版1．(2022·怀宁高一检测)在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外，下列器材中还需要的是()A.秒表B.天平C.重垂线D.刻度尺2.(2022·会昌高一检测)在“研究平抛物体的运动”的实验中，以下说法正确的是()A．使用密度大、体积小的钢球B．尽可能减小钢球与斜槽间的摩擦C．每次让小球从同一高度滚下D．斜槽末端必须保持水平3．(2022·永康高一检测)(1)下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，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切线保持水平B．每次释放小球的位置必须相同C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降D．每次必须由静止释放小球E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点。根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s。4.(2022·揭阳高一检测)如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是L=0.54cm。已知闪光时间是T=-6-\ns，那么重力加速度的计算公式为g=_______，其值是_______m/s2，小球的初速度的计算公式为v0=_______，其值是_______m/s，小球通过A点时的速率是_______m/s。(结果保留两位有效数字)5．请根据“研究平抛运动”实验的目的及要求回答下列问题：(1)在实验中，让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，就可描出小球运动的轨迹，某甲和某乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显地看出：甲的实验错误是__________________________。(2)某同学在做该实验时，忘了记录抛出点，但他在竖直墙上准确记录了抛物线轨迹的一部分，如图丙所示(O点不是抛出点)，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度大小是_______m/s，抛出点的坐标为x=______cm，y=_______cm。(g取10m/s2)6.在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C。若测得木板每次后移距离x=20.00cm，A、B间距离y1=4.70cm，B、C间距离y2=14.50cm。(g取9.80m/s2)根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=_______(用题中所给字母表示)。小球初速度值为________m/s。-6-\n答案解析1．【解析】选C、D。实验中需要确定竖直方向，所以要用到重垂线，C正确；为了求平抛运动的初速度，需要测量小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，需要用到刻度尺，D正确；实验不需要测量时间和质量，故不需要秒表和天平，所以A、B错误。2.【解析】选A、C、D。小球在空气中飞行，受到空气阻力的作用，它不做平抛运动，运动轨迹不是严格的抛物线，为了减小此系统误差，应选择密度大、体积小的钢球，以减小空气阻力的影响，A正确；为保证小球做平抛运动的初速度相同，每次释放小球时应使小球在斜槽上的同一位置，C正确；斜槽末端水平，小球离开斜槽后才做平抛运动，D正确；实验中只要求小球离开斜槽末端的瞬时速度水平且相同就可以，即使斜槽与小球间有摩擦，这一要求也能达到，B错误。3．【解析】(1)斜槽末端水平，小球离开斜槽后才做平抛运动，A正确；为保证小球做平抛运动的初速度相同，每次释放小球时应使小球在斜槽上的同一位置由静止释放，B、D正确；记录小球位置用的凹槽没有必要严格等距离下降，只要能多记下几个位置，能较准确地描绘出平抛运动的轨迹即可，C错误；小球运动时若与木板上的白纸相接触，则有摩擦力作用，小球将不做平抛运动，E正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接即可得到平抛运动的轨迹，F错误。(2)做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动。根据得，-6-\n，代入两点的坐标得则答案：(1)A、B、D、E(2)1.604.【解析】平抛小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动。由于闪光时间是T=s，故照片中相邻的两点间的时间间隔是T=s，在竖直方向上，根据Δy=gT2得，小球的初速度为A点竖直方向上的速度则A点的速率答案：9.70.490.815．【解析】(1)甲的实验错误是初速度不水平，不是平抛运动。(2)O到A，A到B,B到C的水平位移相等，故O到A，A到B，B到C的时间相等，根据竖直方向上Δy=gT2得，-6-\nT=小球平抛的初速度小球在A点竖直方向的速度则小球在O点竖直方向的速度vOy=vAy-gT=3.0m/s-10×0.1m/s=2.0m/s，从抛出点到O点的时间t==0.2s，则小球水平抛出点的坐标x=-v0t=-4.0×0.2m=-0.8m=-80cm，y==-0.2m=-20cm答案：(1)斜槽末端不水平造成初速度不水平，不是平抛运动(2)4.0-80-20【总结提升】判断坐标原点O是否为抛出点的方法(1)在轨迹上选取A、B、C三点，OA、AB、BC的水平距离相等，则说明从O到A、A到B、B到C的时间相等，过A、B、C三点做水平线和y轴相交，得出A、B、C三点的纵坐标值yA、yB、yC。(2)如果yA∶yB∶yC=1∶4∶9，则说明O点是抛出点；若不满足上述比例关系，则说明O点不是抛出点。6.【解题指南】解答本题需要把握以下三点：(1)平抛运动在水平方向是匀速直线运动，在竖直方向是自由落体运动，解决平抛运动问题时要充分利用平抛运动这一特点。(2)长木板每次后退的距离都相等，表明长木板上各点之间的时间间隔是相等的，可以应用在运动学中学过的匀变速直线运动的公式Δy=aT2求得时间间隔T。(3)利用匀速直线运动的公式计算出平抛物体运动的初速度。-6-\n【解析】因为小球打上A、B、C三个痕迹时，木板向后移动的距离都为x，所以从A到B与从B到C的时间是相等的，设为T，则根据Δy=gT2,得又小球在水平方向上做匀速直线运动，则x=v0T,所以故答案：2.0-6-