(配套教参)实验特训5 探究平抛运动的特点-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习物理一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

实验特训5　探究平抛运动的特点 (见学生用书P383) 1．频闪照相是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，频闪仪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。某物理小组利用图甲所示的装置探究平抛运动的特点。他们分别在该装置正上方和右侧正前方安装了频闪仪A、B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。根据实验，分析下列问题。 　 (1)图乙中，频闪仪B所拍摄的频闪照片为__(a)__[填“(a)”或“(b)”]。 (2)乙图中频闪照片(b)可以说明__物体在水平方向的分运动为匀速直线运动__。 【解析】 (1)频闪仪B记录的是物体在竖直方向的运动情况，而物体在竖直方向做自由落体运动，所以频闪仪B所拍摄的频闪照片为(a)。 (2)根据上面分析可知频闪照片(b)是频闪仪A所拍摄的，照片中频闪时间间隔内物体的位移大小相同，可以说明物体在水平方向上的分运动为匀速直线运动。 2．图甲所示的实验装置可用来研究平抛物体的运动。 甲 (1)下列说法正确的是__ABC__(多选)。 A．调整木板，使之与小球下落的竖直面平行 B．固定斜槽时，必须保证斜槽末端切线水平 C．在研究一条运动轨迹时，小球每次都要从同一位置由静止释放 D．为了准确地描出小球运动的轨迹，必须用平滑曲线把所有的点连接起来 乙 (2)小明在实验中记录了小球平抛运动的三个位置，如图乙所示，坐标纸中每格的边长为5 cm，则小球的初速度为__2__m/s，小球运动到B点的速度为__2__m/s。(g取10 m/s2) 【解析】 (1)为准确、方便确定小球的运动轨迹，应调整木板，使之与小球下落的竖直面平行，故A正确；固定斜槽时，必须保证斜槽末端切线水平以保证小球做平抛运动，故B正确；在研究一条运动轨迹时，小球每次都要从同一位置由静止释放，故C正确；为了准确地描出小球运动的轨迹，用光滑曲线把轨迹点连接起来，偏差大的点应舍去，故D错误。 (2)由题图乙可知，小球由A运动到B和由B运动到C所用时间相等，且有Δy＝gT2，由图可知Δy＝2L＝0.1 m，联立解得T＝0.1 s，则小球的初速度v0＝＝＝ m/s＝2 m/s；小球在竖直方向做自由落体运动，vBy＝＝＝ m/s＝2 m/s，所以小球运动到B点的速度大小vB＝＝2 m/s。 甲 3．2023·瑞安中学月考用图甲所示装置做“探究平抛运动水平分运动的特点”实验。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)在该实验中，下列器材中需要的是__CD__(多选)。 A．秒表　　　　　　B．天平 C．重垂线 D．刻度尺 (2)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是__B__。 A．保证钢球飞出时的速度既不太大也不太小 B．保证钢球飞出时的初速度水平 C．保证钢球在空中运动的时间每次都相等 D．保证钢球运动的轨迹是一条抛物线 (3)该实验中，在取下白纸前，应确定坐标原点O，并建立直角坐标系，下列图像坐标原点和坐标系的选择正确的是__C__。 　A.　　　　　　B.　　　　　　C. 乙 (4)某同学正确操作后描出小钢球做平抛运动的轨迹如图乙所示，以抛出点为坐标原点O，在轨迹上取点A、B、C，坐标分别为A、B、C，使得y1∶y2∶y3＝1∶4∶9，结果发现x1∶x2∶x3＝__1∶2∶3__，说明小钢球在水平方向做__匀速直线__运动。 【解析】 (1)实验中需要用重垂线确定木板是否在竖直平面内，用刻度尺测量点迹间的距离。不需要测量钢球的质量，则不需要天平。时间可以通过竖直位移求出，不需要秒表。故选C、D。 (2)斜槽末端的切线必须是水平的，是为了保证钢球抛出后做平抛运动。故选B。 (3)坐标原点为钢球在斜槽末端时，钢球球心在木板上的投影点。故选C。 (4)钢球在竖直方向上做自由落体运动，y1∶y2∶y3＝1∶4∶9，根据h＝gt2知，运动到A、B、C三点的时间之比为1∶2∶3，如果发现x1∶x2∶x3＝1∶2∶3，则说明钢球在水平方向上做匀速直线运动。 4．2023·效实中学期末用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。 甲　　　　　　　　　乙 (1)下面的做法可以减小实验误差的有__BC__