2018高中物理第五章曲线运动第5节研究平抛运动实验的深入分析练习新人教版必修2.doc

第5节 研究平抛运动实验的深入分析

（答题时间：20分钟）
1. 如图所示，在研究平抛运动时，小球沿轨道滑下，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，发现位于同一高度的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
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
2. 在做“研究平抛物体的运动”实验之前，必须调整实验装置，下列操作必要且正确的是（　　）
A. 将斜槽的末端切线调成水平
B. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C. 在坐标纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
D. 测出平抛小球的质量
3. 某研究性学习小组在做“探究平抛物体运动规律”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图所示。关于这个实验，以下说法中正确的是（ ）

A. 小球释放的初始位置越高越好
B. 每次小球要从同一高度由静止释放
C. 实验前要用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D. 小球做平抛运动时要靠近木板但不接触
4. 如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s2，由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间_____（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为______Hz；小球抛出时的初速度大小为______m/s。

5. 利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图所示，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）。

（1）电热丝P必须放在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＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0＝______。
6. 利用实验室的斜面小槽等器材装配图甲所示的装置，钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动，每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹是一定的，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。

（1）某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是____________________________________。
（2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式v0＝x求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比________。（填“偏大”“偏小”或“相等”）
7. 子弹从枪口射出，在子弹飞行的途中，有两块相互平行的竖直挡板A、B（如图所示），A板距枪口的水平距离为s1，两板相距s2，子弹穿过两板先后留下弹孔C和D，C、D两点之间的高度差为h，不计挡板厚度及阻力，求子弹的初速度v0。

1. C 解析：A球平抛的同时，B球自由下落，两球在同一高度上，且两球总是同时落地，这只能说明A球在抛出后竖直方向上的分运动是自由落体运动，但不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动，解题时千万不能凭主观想象来判断。
2. AB 解析：做“研究平抛物体的运动”实验之前，必须先调整实验装置，将斜槽末端的切线调成水平，木板校准到竖直方向，A、B正确；小球的平抛起点不在槽口的位置，而在其上方，即球心所在位置，C错误；该实验不用测出小球质量，D错误。
3. BCD 解析：在做“探究平抛物体运动规律”的实验中，初始位置的高低对选取轨迹有影响，要求小球每次都要从同一高度由静止释放，以确保小球以同样大小的初速度平抛。实验前用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直，是为了保证在处理数据时纵横坐标正确表达小球的水平和竖直方向上的位移。另外小球做平抛运动时要靠近木板，但不能与木板接触，若与木板接触，会使小球与木板之间产生摩擦而影响测量精度。
4. 等于 10 2.5 解析:该实验考查的是平抛运动中闪光照片图象，从A、B、C三点之间的水平间距相等可以看出B是A、C两点之间的中点时刻，在竖直方向上由Δh＝gΔT2可以得出闪光周期为Δt＝0.1s,所以闪光频率为10Hz，抛出时候的初速度=2.5m/s。
5. （1）保证小球沿水平方向抛出（2）
解析：（1）小球到达最低点时，速度沿水平方向与圆弧轨迹相切，而此时悬线（半径）与速度垂直，沿竖直方向，在此时烧断悬线，恰能使小球沿水平方向抛出，所以要把电热丝p放在悬点O的正下方。
（2）小球平抛时下落高度H＝h－L＝gt2，在水平方向做匀速直线运动，则s＝v0t，解得；
6. （1）将斜槽末端点作为坐标原点　（2）偏大
解析：（1）小球平抛运动的起点在斜槽末端正上方小球球心所在处，该同学的错误在于他将斜槽末端点作为坐标原点。
（2）这样建坐标系后，坐标y值测量偏小，由v0＝x求出的小球的初速度v0将比真实值偏大。
7. 解：设子弹从射出至运动到A板经历时间为t1，从A板运动到B板经历时间为t2，由于子弹在水平方向做匀速直线运动，故可得
s1＝v0t1 ①
s2＝v0t2 ②
竖直方向，子弹做自由落体运动，故可得
hOC＝gt12，hOD＝g（t1＋t2）2
h＝hOD－hOC＝g（t1＋t2）2－gt12 ③
联立①②③可解得v0＝。
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