实验针对训练5 探究平抛运动的特点(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

实验针对训练(五) 1．用如图所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”的实验。 (1)安装实验装置的过程中，斜槽M的末端切线必须是水平的，这样做的目的是________。 A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B．保证小球飞出时，初速度水平 C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 (2)实验中，为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹，下列操作，你认为正确的是________。 A．每次释放小球的位置可以不同 B．每次必须由静止释放小球 C．记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降 D．小球运动时不应与背板上的白纸(或方格纸)相接触 E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将位置点连成折线 [解析]　(1)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故选B。 (2)为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球，故A错误，B正确；只要描出小球的位置即可，因此挡板下降的距离不必是等距的，故C错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D正确，E错误。 [答案]　(1)B　(2)BD 2．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用如图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律分析下列问题(g取10 m/s2)。 甲　　　　　　　　　　　乙 (1)图乙中，频闪仪器A所拍摄的频闪照片为________(选填“(a)”或“(b)”)。 (2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm，(b)中OP距离为30 cm，则小球做平抛运动的初速度大小应为______ m/s，小球在P点速度大小应为______ m/s。 [解析]　(1)小球做平抛运动时，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，故频闪仪器A所拍摄的频闪照片为(b)。 (2)竖直方向上，由y＝gt2得t＝＝ s＝0.30 s，水平方向上v0＝＝ m/s＝1 m/s，P点小球在竖直方向的速度vy＝gt＝10×0.30 m/s＝3 m/s，则vP＝＝ m/s。 [答案]　(1)(b)　(2)1　 3．(实验设计创新)同学在研究平抛运动时，发现原来的实验方法不容易确定平抛小球在运动中的准确位置。于是，如图所示，在实验中用了一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前某处，使小球从斜槽上滑下，小球撞在木板上留下痕迹A，将木板向后移动距离x，再使小球从斜槽上同样高度滑下，小球撞在木板上留下痕迹B，将木板再向后移动距离x，小球再从斜槽上同样高度滑下，再得到痕迹C。A、B间距离y1，A、C间距离y2。若测得木板后移距离x＝10 cm，测得y1＝6.0 cm，y2＝16.0 cm。 (1)根据以上物理量导出测量小球初速度的公式为v0＝________(用题中所给字母表示)。 (2)小球初速度值为________。(保留两位有效数字，g取10 m/s2) [解析]　(1)由平抛物体水平方向做匀速运动可以知道：A到B和B到C的时间相同，设为T，因此根据匀变速直线运动规律有：Δh＝(y2－y1)＝gT2 水平方向小球做匀速运动，故有：v0＝ 解得：v0＝x。 (2)根据题意代入数据可知： v0＝x＝1.0 m/s。 [答案]　(1)x　(2)1.0 m/s 4．(实验原理创新)(2022·四川三台中学高三月考)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则： 甲　　　　　　　　　　乙 (1)由以上信息，可知a点________(填“是”或“不是”)小球的抛出点； (2)由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________ m/s2 ； (3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________ m/s； (4)由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是________ m/s。 [解析]　(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5，符合初速度为零的匀变