2022届高考物理一轮实验抢分专练(五) 探究平抛运动的特点(含解析)

实验抢分专练(五)　探究平抛运动的特点 1.(多选)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.选用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B.选用图乙装置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.选用图丙装置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.除上述装置外,还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹 2.(2021·海口模拟)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是一块水平放置木板,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。把覆盖复写纸的方格纸铺贴在硬板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。实验得到小球在方格纸上打下的若干痕迹点,如图乙。 (1)实验前必须调节斜槽末端　　　　　。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)设小方格的边长L,小球在实验中记录的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛初速度的计算式为v0=　　　　　(用L、g表示)。  【加固训练】 用如图甲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。 (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“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“不需要”)y轴与重垂线平行。  b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则　　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”) 。可求得钢球平抛的初速度大小为　　　　　　(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。  (3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是 (　　) A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹 B.用频闪照相机在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位 置,即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 (4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体 (　　) A.在水平方向上做匀速直线运动 B.在竖直方向上做自由落体运动 C.在下落过程中机械能守恒 (5)牛顿设想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。同样是受地球引力,随着抛出速度增大,物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动,请分析原因。 3.(2020·天津等级考)某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。 (1)为了正确完成实验,以下做法必要的是　　　　　。  A.实验时应保持桌面水平 B.每次应使钢球从静止开始释放 C.使斜面的底边ab与桌边重合 D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 (2)实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2 m,在白纸上记录了钢球的4个落点,相邻两点之间的距离依次为15.0 cm、25.0 cm、35.0 cm,示意图如图2。重力加速度g=10 m/s2,钢球平抛的初速度为　　　　　m/s。 (3)图1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是___________________