专题13研究平抛运动实验-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题13. 研究平抛运动 1．（2023重庆名校月考） (９ 分) 在探究平抛运动规律实验中， 利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速 度方向 (只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中)， 重力加速度为 ｇ。 实验一: 如图 (ａ) 所示，一倾斜角度为 θ 的斜面 ＡＢ， Ａ 点为斜面最低点， 直管保持与斜面垂直， 管口与 斜面在同一平面内， 平抛运动实验轨道抛出口位于 Ａ 点正上方某处， 为让小球能够落入直管， 可以根据需 要沿斜面移动直管。 (１) 以下是实验中的一些做法， 合理的的是　 　 　 　 　 Ａ. 斜槽轨道必须光滑 Ｂ. 安装斜槽轨道， 使其末端保持水平 Ｃ. 调整轨道角度平衡摩擦力 Ｄ. 选择密度更小的小球 (２) 某次平抛运动中， 直管移动至 Ｐ 点时小球恰好可以落入其中， 测量出 Ｐ 点至 Ａ 点距离为 Ｌ。 根据以上 数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间 ｔ ＝ ， 初速度 ｖ０ ＝ (用 Ｌ、 ｇ、 θ 表示)。 要使小球恰好可以落入其中，tanθ=v0/gt，Lcosθ=v0t，联立解得：t=，v0= 实验二: 如图 (ｂ) 所示， 一半径为 Ｒ 的四分之一圆弧面 ＡＢ， 圆心为 Ｏ， ＯＡ 竖直直管保持沿圆弧面的 半径方向，管口在圆弧面内，直管可以根据需要沿圆弧面移动， 平抛运动实验轨道抛出口位于 ＯＡ 线上可 以上下移动，抛出口至 Ｏ 点的距离为 ｈ。 (３) 上下移动轨道，多次重复实验 记录每次实验抛出口至 Ｏ 点的距离 ｈ，不断调节直管位置以及小球平 抛初速度，让小球能够落入直管。 为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性，可以按如下步骤 进行: 首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点， 当 ｈ 确定时， 理论上小球在圆弧面上的落点位置是 (填 “确定” 或 “不确定” )。 再调节小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该 位置即可落入直管，满足上述条件的平抛运动初速度满足 ｖ０２ ＝ (用 ｈ、Ｒ、ｇ 表示) 2. （2023辽宁铁岭六校协作体联考） 在研究小球平抛运动的实验中，某同学只记录了A、B、C三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨道上三点的坐标值图中已标出，则： （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）小球由A运动到B所用的时间为______s。 3．(2023江苏名校月考)（14分）采用如图1所示的装置可以研究平抛运动。图2是确定小球位置的硬纸片的示意图，带有一大一小两个孔，大孔宽度与做平抛的小球的直径d相当，可沿虚线折成图1中的样式，放在如图1中的多个合适位置，可用来确定小球经过的运动轨迹。已知重力加速度为g。 （1）已备有器材：有孔的硬纸片、坐标纸、图钉、长方形平木板、铅笔、三角板、刻度尺、弧形斜槽、小球、铁架台（含铁夹），还需要的一种实验器材是___________。 A．秒表      B．天平      C．重锤线      D．弹簧测力计 （2）关于本实验的一些说法，正确的是___________。 A．斜槽必须是光滑的，且每次释放小球的初位置相同 B．应该将斜槽轨道的末端调成水平 C．以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O D．为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点都用直线依次连接 （3）已知理想的平抛运动在水平方向和竖直方向的位移分别为x和y，则其初速度大小v0=___________。在实际的平抛运动实验的研究中，也利用上述关系式计算初速度，那么计算的初速度误差与x、y的大小选取是___________。（选填“有关”或“无关”） （4）甲同学得到部分运动轨迹如图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的三个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。那么，小球从P1运动到P2所用的时间为___________，小球抛出后的水平速度为___________。 （5）判断所描绘曲线是否为抛物线是本实验的目的之一、若乙同学实验得到的平抛运动的轨迹是图4所示的曲线，图中的O点是小球做平抛运动的起点。可用刻度尺测量各点的x、y坐标，如P1的坐标（x1，y1）、P2的坐标（x2，y2）、P3的坐标（x3，y3）等。怎样通过这些测量值来判断这条曲线是否是一条抛物线？并请简述判断的方法___________