2019高中物理 课时 实验：研究平抛运动每日一题（课堂同步系列二）新人教版必修1.doc

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1、1实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动（2018湖北省重点高中联考协作体高一下学期期中联考）（1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是_。A尽量减小钢球与斜槽间的摩擦B使用密度大、体积小的钢球C实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下D使斜槽末端切线保持水平（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为_m/s，小球做平抛运动的抛出点的坐标是_。（取g=10 m/s，计算结果均保留两位有效数字）【参考答案参考答案】（1）BCD （2）1.0 （10 cm，5

2、.0 cm）【名师点睛名师点睛】解决本题的关键知道实验的原理，以及实验的注意事项。由于物体在水平方2向做匀速直线运动，可以根据在水平方向的间距相同确定相隔的时间相同，而在竖直方向做自由落体运动，即匀变速直线运动，故有h=gT2，求出T，再根据s=v0T进行求解。【知识补给知识补给】实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动1实验目的（1）描出平抛运动的轨迹，并验证轨迹是一条抛物线。（2）根据平抛运动的轨迹求其初速度。2实验原理（1）用描迹法画出小球平抛运动的轨迹。（2）建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标x、y，据xv0t，yError!Error!gt2得初速度v0xError!Error!3实验器材

3、斜槽(附金属小球)、木板及竖直固定的支架、白纸、图钉、刻度尺、三角板、重锤、铅笔。4实验步骤（1）安装调平将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平。用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。如图所示。3（2）建坐标系把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O，O点即为坐标原点，用重锤线画出过坐标原点的竖直线作为y轴，画出水平向右的x轴。（3）确定小球位置：将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。让小球由同一

4、位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。（4）描点得轨迹取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹。5数据处理（1）计算初速度在平抛小球运动轨迹上选取A、B、C、D、E五个点，测出它们的x、y坐标值，记到表格内。把测到的坐标值依次代入公式yError!Error!gt2和xv0t，求出小球平抛的初速度，并计算其平均值。（2）验证轨迹是抛物线抛物线的数学表达式为yax2，将某点(如B点)的坐标x、y代入上式求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，若等式对各点

5、的坐标近似都成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。7注意事项4（1）实验中必须保持斜槽末端水平。（2）要用重锤线检查木板、坐标纸上的竖直线是否竖直。（3）小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下。（4）实验时，眼睛应平视运动小球，并较准确地确定小球通过的位置。（5）要在斜槽上较大的高度释放小球，使其以较大的水平速度运动，从而减小相对误差。（6）要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点。（7）在轨迹上选点时，不要离抛出点过近，并且使所选取的点之间尽量远些。在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是A选用装置 1 研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B

6、选用装置 2 要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端一定要低于水面C选用装置 3 要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒 15 帧的录像获得平抛轨迹（2018北京市海淀区高三上学期期中考试反馈练习）如图是研究平抛运动的实验装置示意图，桌面上的小球经压缩状态的弹簧弹开后，飞出桌面做平抛运动。撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上，并留下痕迹A。重复实验，木板依次后退水平距离相同，都为x，小球撞在木板上，留下痕迹B、C，测量A、B、C点到同一点O的距离y1、y2、y3，其中O点与小球抛出时圆心位置等高。5（1）关于此

7、实验，以下说法正确的是_。A重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置，再释放小球B桌面必须保证严格水平C桌面必须尽量光滑，多次重复实验D一定会有y1: y2: y3=1:4:9（2）利用题目中所给数据，可得到平抛运动的初速度为v0=_。（已知当地重力加速度为g）三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_。（2）乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，

8、其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是_。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_。（3）丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L=1.25 cm，则由图可求得拍摄时每_s 曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为_m/s。(g=9.8 m/s2)6（2018山东省平邑

9、县曾子学校高二上学期第一次月考）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为 5 cm，如果g取 10 m/s2，那么：（1）照相机的闪光频率是_Hz；（2）小球运动中水平分速度的大小是_m/s；（3）小球经过B点时的速度大小是_m/s；（4）若A点为坐标原点，向右为x轴正方向，向下为y轴正方向，则抛出点的坐标x=_，y=_。如图 1，某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节

10、，在木板上固定一张白纸，该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：A实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab=bc，如图 2，量出ab长度L=20.00 cmB让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板离地面的高度，h1=90.00 cmC让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板离地面的高度，h2=80.00 cmD让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板离地面的高度，h3=60.00 cm7则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小

11、v0=_m/s，钢球击中b点时其速度大小为v=_m/s(空气阻力不计)。【参考答案参考答案】（1）AB （2）（1）重复实验时，必须将弹簧压缩到同一位置，再释放小球，以保证每次弹出的初速度都相同，选项 A 正确；桌面必须保证严格水平，以保证小球做平抛运动，选项 B 正确；桌面光滑与否与实验精度无关，只要弹出时速度相同即可，选项 C 错误；由于竖直板的初始位移与抛出点的距离不一定也是x，则O、A、B、C四点的时间间隔不一定相同，则不一定会有y1:y2:y3=1:4:9，选项 D 错误；故选 AB。（2）由平抛运动的规律可知：x=v0t，（y3y2）（y2y1）=gt2；解得。【名师点睛】本题关键

12、是让学生掌握描点法作图的步骤，同时知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解。8（1）10 （2）1.5 （3）2.5 （4）15 cm 5 cm（1）因为xAB=xBC=0.15 m，所以tAB=tBC，根据s=yBCyAB=0.1 m=，解得tAB=0.1 s，所以f=10 Hz。（2）水平分速度vx=xAB/tAB=0.15/0.1 m/s=1.5 m/s。（3）在B点时竖直分速度大小为vy=yAC/tAC=80.050.2 m/s=2 m/s，故vB=2.5 m/s；（4）设抛出点到B的距离为y，解得y=0.2 m，抛出点到A的竖直距离y0=0.2 m0.15 m=0.05 m=5 cm；抛出点到B所用的时间t=vy/g=0.2 s，抛出点到A的水平距离x0=vxt0.15 m=0.15 m=15 cm，故抛出点的坐标为（15 cm，5 cm）。2 2.5由 h=gT2，将 h=0.1 m 代入得T=0.1 s由v0=Error!Error!得v0=Error!Error! m/s=2 m/s9击中b点时其竖直分速度vy=Error!Error!=1.5 m/s所以vb=Error!Error!=2.5 m/s