3 实验：探究平抛运动的特点2023版53同步物理人教版必修第二册.docx

第五章　抛体运动 3　实验:探究平抛运动的特点 基础过关练 题组一　实验原理与操作 1.(2021黑龙江齐齐哈尔期中)为了探究平抛运动的规律,老师做了如下两个演示实验: (1)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,利用图甲所示装置进行实验。用小锤击打弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。关于该实验,下列说法正确的有　　　　。  甲 A.A、B两球的质量必须相等 B.只做一次实验,发现两球同时落地,即可得出实验结论 C.应改变装置的高度多次进行实验 D.本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 (2)如图乙所示,两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内,其中M轨道末端水平,N轨道的末端与光滑的水平地面相切。两个完全相同的小钢球P、Q,以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出,观察到P落地时与Q相遇。只改变弧形轨道M的高度,多次重复实验,仍能观察到相同的现象。这说明:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  乙 2.(2021福建福州期中,节选)某同学用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。 (1)为了能较准确地描绘小球的运动轨迹,下列说法正确的是　　　　。  A.小球做平抛运动时应与木板摩擦,以便画出运动轨迹 B.本实验不需要用天平测出小球的质量,也不需要配备重垂线 C.为了保证小球沿水平方向飞出,应将斜槽轨道的末端调成水平 D.以小球在斜槽末端时球心在方格纸上的投影点作为所建坐标系的原点O (2)在此实验中,每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下,但小球与斜槽间有摩擦力,这个摩擦力　　　　(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大。  题组二　数据处理与分析 3.(2022北京中央民族大学附中月考,节选)为了研究平抛运动,某实验小组的同学用如图甲所示的装置进行实验。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端Q点水平飞出,落在水平放置的倾斜挡板MN上,小球落在挡板上时挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放小球,重复以上实验,坐标纸上将留下该小球平抛运动的一系列痕迹点。 甲 (1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列要求合理的是　　　　。  A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端必须水平 D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表 (2)同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹,以平抛运动的初始位置小球球心在硬板上的投影点O为坐标原点建立xOy坐标系,如图乙所示。从运动轨迹上选取多个点,根据其坐标值可以验证轨迹符合y=ax2的抛物线。若坐标纸中每个小方格的边长为L,根据图中M点的坐标值,可以求出a=　　　　,小球做平抛运动的初速度v0=　　　　。(重力加速度为g)  乙 (3)某次实验时某同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损,导致平抛运动的初始位置小球球心在坐标纸上的投影点缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点,建立xOy坐标系(x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向),如图丙所示。在轨迹中选取A、B两点,坐标纸中每个小方格的边长仍为L,重力加速度为g。由此可知,小球从O点运动到A点所用时间t1与从A点运动到B点所用时间t2的大小关系为t1　　t2(选填“”“”或“=”),小球平抛的初速度v0=　　　　　,小球做平抛运动的初始位置坐标为(　　　　,　　　　)。  丙 (4)另一同学将实验方案做了改变,如图丁所示,他把桌子搬到墙的附近,调整好仪器,使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的墙上,把白纸和复写纸附在墙上,记录小球的落点。然后等间距地改变桌子与墙之间的距离,就可以得到多个落点。如果该同学还有一把刻度尺,他是否可以计算出小球平抛时的初速度?　　　　,请简要阐述理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  丁 能力提升练 题组一　教材常规实验 1.(2022广东深圳龙城高级中学期中)用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上,钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平放置的倾斜挡板MN上,由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球。如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。 图1 图2 (1)下列实验条件必须满足的有　　　　。  A.斜槽轨道光滑 B.斜槽轨道末端水平 C.挡板高度等间距变化 D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。 a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的　　　　(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时　　　　(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行。