平抛运动的实验题

一、平抛运动的原理与实验操作

典例1：在“研究平抛运动”实验中．

(1)图是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________．

A．球心 B．球的上端 C．球的下端

在此实验中，下列说法正确的是________．

A．斜槽轨道必须光滑 B．记录的点应适当多一些

C．用光滑曲线把所有的点连接起来 D．y轴的方向根据重锤线确定

(2)图是利用图2装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________．

A．释放小球时初速度不为0 B．释放小球的初始位置不同 C．斜槽末端切线不水平

(3)图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是________．

二、创新实验设计

典例2：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(图中P0P0′、P1P1′、…)，槽间距离均为

d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次

让小球从斜轨道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_____________________________________________________________________________.

(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．

三，课后练习

1．(实验方案的设计)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是( )

A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，可多次改变小球距地面的高度，但必须控制每次打击的力度不变

B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面

C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，要以槽口的端点为原点建立坐标系

2.(初速度的计算)(2018·浙江4月选考科目考试)图是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸．已知方格纸每小格的边长均为0.80 cm.由图可知小球的初速度大小为________ m/s(g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字)．

3．(实验操作及速度的计算)如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A．让小球多次从________释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．

B．安装好器材，注意________，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线．

C．取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．

(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．

(2)上述实验步骤的合理顺序是____________．

(3)已知图中小方格的边长L＝1.25 cm，则小球平抛的初速度为v0＝________(用L、g表示)，其值是________．(取g＝9.8 m/s2)

(4)b点的速度vb＝________.(用L、g表示)

4．利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面说法不正确的是( )

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球

D．小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触

5．在“研究平抛运动”的实验中，为了求小球做平抛运动的初速度，需直接测的数据有(重力加速度g已知)( )

①小球开始滚下的高度

②小球在空中飞行的时间

③运动轨迹上某点P的水平坐标

④运动轨迹上某点P的竖直坐标

A．①② B．②③ C．③④ D．①④

6.如图所示，在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动．用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度(重力加速度为g)( )

A．钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度

B．水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离

C．钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离

D．钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离

7．两个同学根据不同的实验条件，进行了“研究平抛运动”的实验：

图3

(1)甲同学采用如图3甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，使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，改变小锤击打的力度，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，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在轨道出口处的水平初速度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，使两小球同时以相同的初速度

v0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__________________.

8．如图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图．

图4

(1)在图甲上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的．

(2)固定斜槽轨道时应注意使____________________________________________________．

(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________．

(4)计算小球平抛初速度的公式v0＝________，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝____

m/s.(g取9.8 m/s2)

9．甲同学在做“测量平抛运动的初速度”的课题研究时，得到如图所示一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中每个方格边长为5 cm，g取10 m/s2，则频闪频率是______ Hz，小球做平抛运动的初速度v 0＝______ m/s.