第5章 3 实验 探究平抛运动的特点-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课时素养训练word（人教版）

3　实验:探究平抛运动的特点 1.(2021·江西上饶期末)如图是“探究平抛运动的特点”的实验装置图,可通过描点画出小球做平抛运动的轨迹。 (1)实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台之外,还需要的器材是　　　　。  A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.弹簧测力计 (2)关于本实验的操作,下列说法中正确的是　　　 　。  A.安装斜槽轨道时,其末端需要保持水平 B.每次释放小球的初始位置可以任意选择 C.实验用的小球应选用空心塑料球 D.每次释放小球时不需要保证小球从静止释放 解析:(1)用刻度尺测量平抛运动的水平位移和竖直位移,A正确;平抛运动的时间可以通过竖直分运动求得,不需要秒表,B错误;“探究平抛运动的特点”不需要测量质量和力,所以不需要天平和弹簧测力计, C、D错误。 (2)为保证小球做的是平抛运动,安装斜槽轨道时,其末端必须保持水平,A正确;每次释放小球的初始位置为同一位置且由静止释放,目的是使小球每次具有相同的初速度,保证能画出一条平抛运动轨迹,B、D错误;实验中为了减小阻力的影响,应选用密度大、体积小的钢球, C错误。 答案:(1)A　(2)A 2.试根据平抛运动原理设计一个测量弹射器弹丸出射初速度的实验。提供的实验器材有:弹射器(含弹丸)、铁架台(带有夹具)、米尺。 (1)在图上画出实验示意图。 (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)计算公式为v=　　　　　。  解析:(1)如图所示。 (2)安装时要注意弹射器应固定,且弹射器发射方向保持水平。 (3)实验中需测量弹丸射出的水平距离x和弹射器与水平地面的高度差h。 (4)在弹射器高度不变的情况下多次实验,取x1,x2,…,xn的平均值x作为实验数据。 (5)v==x。 答案:见解析 3.在做“探究平抛运动的特点”的实验时,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出平抛运动的初速度,实验装置如图甲所示。 (1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查斜槽末端是否水平,请简述你的检查方法:　 。 (2)关于这个实验,以下说法正确的是　　 　　。(多选)  A.小球释放的初始位置越高越好 B.每次小球要从同一高度由静止释放 C.实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D.小球在平抛运动时要靠近但不接触木板 (3)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20 cm, h2=20.20 cm,A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40 cm,g取10 m/s2,则小球平抛运动的初速度大小为　　　 　m/s。  解析:(1)将小球放在槽的末端,看小球能否静止。 (2)小球释放的初始位置并非越高越好,位置越高,小球做平抛运动的初速度越大,实验难度越大,故A错误;为了保证小球每次做平抛运动的轨迹相同,平抛的初速度必须相同,小球要从同一高度由静止释放,故B正确;小球在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,所以用铅垂线检查坐标纸的竖线竖直,故C正确;为了避免小球碰触木板而受到摩擦力,要求小球靠近但不能触碰木板,故D正确。 (3)小球在竖直方向做匀变速直线运动,相邻的相等时间内的位移差Δh=gT2,代入数据解得T=0.1 s,小球在水平方向做匀速直线运动, 初速度v0==1.24 m/s。 答案:(1)见解析　(2)BCD　(3)1.24 4.(2021·全国乙卷)某同学利用图a所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图b所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为5 cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图b中标出。 完成下列填空:(结果均保留2位有效数字) (1)小球运动到图b中位置A时,其速度的水平分量大小为　　　 m/s,竖直分量大小为　 m/s。  (2)根据图b中数据可得,当地重力加速度的大小为　　　　 m