2022年高中物理第5章曲线运动第3节实验：研究平抛运动课时作业新人教版必修

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1、2022年高中物理第5章曲线运动第3节实验：研究平抛运动课时作业新人教版必修1(多选)“在探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图所示，在实验前应()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在白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答案：AB解析：根据平抛运动的特点及实验要求知A、B正确。2(多选)(唐山一中xxxx学年高一下学期检测)如图所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，电磁铁E装在与轨道M最低点等高处的某一水平位置。调C、D高度，使AC

2、BD，将小铁球P、Q、R分别吸在电磁铁C、D、E上，然后同时切断C、D电源，P、Q从弧形轨道滚下，当小球P运动到圆弧末端时由装置切断E电源，小球R开始下落，改变弧形轨道M的高度以及电磁铁E的位置，再进行若干次调整，经过多次实验发现，P、Q、R三球同时在水平面相撞下列说法和做法正确的是()A实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动的竖直方向的分运动是自由落体运动B实验说明小铁球P离开轨道做平抛运动的水平方向的分运动是匀速直线运动C若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球Q，为了三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向右移动一些D若实验时发现小铁球P、R在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球

3、Q，为了三球同时相撞，可以适当将电磁铁E向左移动一些答案：ABC解析：P和R同时落地说明选项A正确；P和Q同时在水平面相撞说明选项B正确；P和R在空中相撞说明电磁铁E离轨道M近了，应将电磁铁向右移动一些，故选项C正确，D错误。3(1)在做“研究平抛运动”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(2)实验中，下列说法正确的是()A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑C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D斜槽轨道末端可以不水平答案：(1)C、F(2)A、C解析：(1)实验中需要在

4、坐标纸上记录小球的位置，描绘小球的运动轨迹，需要利用重垂线确定坐标轴的y轴。故C、F是需要的。(2)使小球从斜槽上同一位置滑下，才能保证每次的轨迹相同，A正确。斜槽没必要必须光滑，只要能使小球滑出的初速度相同即可，B错误。 实验中记录的点越多，轨迹越精确，C正确。斜槽末端必须水平，才能保证小球离开斜槽后做平抛运动，D错误。4图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_。(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_m/s。(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小

5、格的边长L5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_m/s；B点的竖直分速度为_m/s。答案：(1)水平，初速度相同(2)16m/s(3)15m/s2m/s解析：(2)方法一：取点(196,320)分析可得：019698t032v0t1解得：v016m/s。方法二：取点(441,480)分析可得：044198t048v0t2解得：v016m/s。(3)由图可知，物体上AB和由BC所用的时间相等，且有：ygT2xv0T解得：v015m/svBy2m/s。5(江苏扬州中学xxxx学年高一下学期检测)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在

6、不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x1000cm，A、B间距离y1502cm，B、C间距离y21482cm。请回答以下问题(g98m/s2)(1)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0_。(用题中所给字母

7、表示)。(2)小球初速度的值为v0_m/s。答案：(1)x(2)100解析：由于每次移动距离x1000cm，所以小球从打A点到打B点与从打B点到打C点的时间相同，设此时间为t。由于y2y1gt2，且y1502cm，y21482cm，g98m/s2，所以t01s，故小球初速度v0x100m/s。能力提升1(河南师大附中xxxx学年高一下学期检测)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，在木板上固

8、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abbc，如图2，量出ab长度L2000cmB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，h19000cmC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，h28000cmD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，h36000cm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v0_m/s，钢球击中b点时其速度大小为v

9、_m/s(空气阻力不计)。答案：2；25解析：由hgT2，将h01m代入得T01s由v0得v0m/s2m/s击中b点时其竖直分速度vy15m/s所以vb25m/s2试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，如图所示)、铁架台(带有夹具)、米尺。(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)为_；(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)计算公式为_。答案：(1)如下图(2)保持弹射器水平(3)弹丸从弹出到落地水平位移为x，下落高度y(4)多次实验

10、，求平均值(5)v0x解析：根据研究平抛运动的实验原理及平抛运动的规律，可以使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度求出时间，再测出水平位移求出其平抛的初速度。ygt2，t，而xv0t，所以v0x3(河北冀州中学xxxx学年高一下学期检测)某实验小组同学在“研究平抛物体的运动”实验中，只画出了如图所示的曲线，于是他在曲线上取水平距离x相等的三点A、B、C，量得x02m。又量出它们之间的竖直距离分别为h101m，h202m，(g10m/s2)利用这些数据，可求得：(1)物体抛出时的初速度为_m/s；(2)物体经过B时竖直分速度为_m/s；(3)抛出点距B点的水平距离为_m，竖直距离为_m。答案：(1)

11、2(2)15(3)03；01125解析：(1)由hgT 2，得T01sv02m/s(2)vBy15m/s(3)抛出点距B点的时间t015s则抛出点距B点的水平距离xBv0t03m竖直距离hBgt201125m4(潍坊二中xxxx学年高二上学期检测)做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地。一架照相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(第三个照片为汽车落地的瞬间，虚线格子为正方形)。已知汽车长度为36m，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为_m/s，高台离地面的高度为_m。(取g10m/s2)答案：121125解析：由题意

12、知，正方形的边长为36m，由照片知，在曝光的时间间隔内，竖直位移之差yl36m，又ygT2，所以，曝光时间Ts06s，曝光时间内汽车的水平位移为2l72m所以v0m/s12m/s，第二次曝光时汽车的竖直分速度vym/s9m/s，此时，汽车下落的时间t1s09s，从开始到落地的总时间t2t1T15s，故高台离地面的高度hgt10152m1125m。5如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照片研究：(1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是自由落体运动；(2)若g10m/s2，试求水流喷出的速度。答案：(1)见解析(2)0447m/s解析：(1)根据水平方向是匀速运动，可以按水平方向距离都等于2cm选取几个点，发现这几个点恰好落在坐标纸的交点上，如(2,1)、(4,4)、(6,9)等，可见在相等的时间间隔内，竖直方向的位移之比恰好等于1 3 5，从而证明了平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。(2)观察发现，水流在水平方向的位移是004m时，竖直方向的位移也是004m，根据hgt2，得ts00894s，则水流喷出的速度v0m/s0447m/s。