课时作业24 探究平抛运动的特点-（课时作业）【红对勾讲与练】2024版新高考物理大一轮复习全新方案

第四章 曲线运动 万有引力与宇宙航行 3 课时作业24 探究平抛运动的特点 1.(2022·北京门头沟区一模)通过实验记录抛 体运动的轨迹,可以探究抛体运动规律。 (1)利用图甲所示的装置研究平抛运动的实验 中,下列说法中正确的有 ; A.必须选用光滑的斜槽轨道 B.斜槽轨道末端必须水平 C.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止 释放 D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表 (2)准备好图甲实验装置所需器材后,按正确 的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹,以 平抛运动的初始位置O 为坐标原点建立xOy 坐标系,如图乙所示。实验中,借助铅垂线保 证了y 轴沿着 方向。只依据这个平 抛运动的轨迹,可以实现下面目标中的 (选填选项前对应的字母); A.测量当地的重力加速度 B.验证小球在水平方向做匀速直线运动 C.验证该轨迹是符合y=ax2 的抛物线 (3)小球做斜抛运动的频闪照片如图丙所示, 其中底部、左侧标出的是小球在水平、竖直方 向的投影位置。小明测得小球在水平方向相 邻的投影之间距离都是L,得出了小球在水平 方向做 运动的结论。要探究小球在 竖直方向的运动规律,需要测量的量是 (将需要测量的量全部用 字母表示出来);若测量的量能够满足关系式 ,可以初步得出小球在 竖直方向做匀加速直线运动的结论。 2.(2023· 江 苏 吴 江 中 学 阶 段 练)如图所示是 J2154型平抛运动实验器,通过描点画出小球 平抛运动轨迹。 (1)下列操作顺序合理的是 。 ①调整斜槽,使斜槽末端水平; ②将金属小球从斜槽上同一位置由静止释放, 利用接球槽记录球心经过的不同位置; ③调整实验器底部平衡旋钮,使白板竖直,并 把竖直方向记录在白纸上; ④取下白纸,建立水平和竖直方向的坐标系, 把记录的位置用平滑曲线连接起来; (2)调整实验器底部平衡旋钮,使得 , 则说明白板处在竖直平面内; (3)实验记录的位置如图所示,在白纸上以斜 槽末端为原点O、水平方向为x 轴、竖直方向 为y 轴建立直角坐标系,请在图上描出小球运 动的轨迹,并根据轨迹求出小球平抛的初速度 v0= m/s;(结果保留两位有效数字) (4)如图中的轨迹不过坐标原点O 的原因是 ,由图像求得小球的半径r= m; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -417- hh (5)改用频闪照相来研究平抛 运动,将频闪得到的连续三张 照片叠放在方格纸上,如图所 示,已知小球的直径为2 cm, 方格纸的边分别为水平和竖 直方向,则该频闪相机频率为 Hz。 3.用如图甲所示装置研究平抛运动的轨迹。将 白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的木板 上。钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点飞出, 落在竖直挡板 MN 上。由于竖直挡板与竖直 木板的夹角略小于90°,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。每次 将竖直挡板向右平移相同的距离L,从斜槽上 同一位置由静止释放钢球,如此重复,白纸上 将留下一系列痕迹点。 (1)实验前需要检查斜槽末端是否水平,正确 的检查方法是 ; (2)以平抛运动的起始点为坐标原点,水平向 右为x 轴正方向,竖直向下为y 轴正方向建立 坐标系。将钢球放在Q 点,钢球的 (选填“最右端”“球心”或“最下端”)对应白纸 上的位置即为坐标原点; (3)实验得到的部分点迹a、b、c如图乙所示, 相邻两点的水平间距均为L,ab 和ac的竖直 间距分别是y1 和y2,当地重力加速度为g,则 钢球平抛的初速度大小为 ,钢球 运动到b点的速度大小为 。 4.探究小组的同学在某星球模拟实验舱内的地 面上,利用如图甲所示的装置对平抛运动进行 探究。悬点O 正下方P 点处设有水平放置的 炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能被瞬间 熔断,由于惯性,小球将做平抛运动。利用频 闪数码照相机对小球的运动连续拍摄。在有 坐标纸的背景屏前,拍下了小球做平抛运动过 程的多张照片,经合