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2014高考物理总复习实验（5）探究平抛运动的规律练习1．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________．A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧测力计F．重垂线实验中，下列说法正确的是________．A．可使小球每次从斜槽上不同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些[来源:Zxxk.Com]E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来解析：实验中需确定竖直方向，故选重垂线，而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸，为确定平抛抛出点，应用游标卡尺测出小球直径，斜槽末端上方小球半径处即为抛出点，故还需A、C、F.为保证小球每次做平抛运动初速度相同，每次小球要从同一位置滚下，故A错误；而轨道是否光滑只影响平抛初速度大小，不影响每次平抛初速度都相同，故B错误；轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速度方向水平，故C错误；记录的点多一些，用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时误差就小一些，故D正确，E错．综上可知选D.答案：ACFD2．在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学在建立直角坐标系时，有一处失误，假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误．(1)观察图可知，他的失误之处是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)他根据记录建立坐标系，运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其真实值相比________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)．解析：(1)由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处．坐标原点应建立在小球飞离斜槽口时的小球重心处，即在槽口上方r(r为小球半径)处．(2)由于坐标原点偏下，所以计算出的飞行时间t＝2yg偏小，而v0＝xt应比真实值偏大．答案：(1)见解析(2)偏大3．在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为________m/s，开始平抛的初始位置的坐标为________(单位为cm)．解析：在竖直方向上，自开始相邻的相同时间内位移之比为1∶3∶5…，而图中相同时间内相邻的两段位移之比为3∶5，故初位置竖直方向的坐标为－5cm，对应的横坐标为－10cm.由y2－y1＝gt2得t＝－－210s＝0.1s故v0＝10×10－20.1m/s＝1.0m/s.答案：1.0(－10，－5)4．如图所示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5cm的小方格，重力加速度g取10m/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.解析：由于由A→B和由B→C水平方向位移相同，故由A→B和由B→C的时间相同为Δt，在竖直方向：hBC－hAB＝gΔt2，代入数据解得：Δt＝0.1s．f＝1Δt＝10Hz.v0＝5×5×10－20.1m/s＝2.5m/s.答案：等于102.55．试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法．提供实验器材：弹射器(含弹丸，如图所示)、铁架台(带夹具)、刻度尺．(1)画出实验示意图．(2)在安装弹射器时应注意：_______________________________________________.(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)：________________________________________________________________________.(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是________________________________________________________________________．(5)计算公式：_______________________________________________________解析：根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理，可知弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测出水平位移可求出其平抛的初速度，即出射速度．答案：(1)如图所示．(2)弹射器必须水平(3)AB的高h与BC的长x(A是弹射器开口的端点，B点最好是用重垂线找到)[来源:学。科。网](4)在C处铺一块白纸，上面铺一块复写纸，几次弹射的落点，用一个最小的圆圈上，圆心即是C点(或多测几次，取平均值)(5)v0＝x2hg6．某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图所示．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．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实验步骤：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，如图所示．量出ab长度L＝20.00cm.[来源:学科网]B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板位置，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1＝h.C．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，记下此时木板与桌面的高度差h2＝h＋10.00cm.D．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，记下此时木板与桌面的高度差h3＝h＋30.00cm.则该同学由上述测量结果可得出钢球做平抛运动的初速度的大小v0＝________m/s.钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby＝________m/s.(已知重力加速度为g＝10m/s2，空气阻力不计)答案：2.01.57．某同学设计了一个研究平抛运动的实验，实验装置示意图如图甲所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图甲中P0P0′、P1P1′……)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图乙所示．(1)实验前应对实验装置反复调节，直到________．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了__________________________________________________________________________________________________________________________________________.[来源:Zxxk.Com](2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了_______________________________________________________________________________________________________________.(3)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹．[来源:学.科.网]解析：(1)要保证小球做平抛运动，斜轨末端必须水平，每次让小球从同一位置由静释放，是为了保证小球离开斜轨末端时的速度相同．(2)由于槽间距离均为d，小球相邻两次打到纸板上时运动的水平距离为d，每次将B板向槽内侧平移距离d，是为了保证打到B板上相邻两点的水平距离也为d.(3)如图所示．答案：(1)斜轨末段水平、A板水平、插槽P0P0′垂直斜轨并在斜轨末端正下方使小球每次做平抛运动的初速度都相同(2)使记录纸上每相邻两点之间的水平距离等于这段时间内小球在水平方向实际运动的距离(3)见解析图