5.3 实验：探究平抛运动的特点（分层作业）-【上好课】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第二册）

第3节 实验：探究平抛运动的特点 1、 频闪照相 1．利用图甲装置研究平抛运动规律，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出做平抛运动；同时B球被松开，做自由落体运动。图乙是该装置某次实验的高速数码连拍照片，该相机每秒钟能拍摄20次，图中背景为边长为l=0.049m的正方形，分析照片： （1）能说明A球在竖直方向做自由落体运动的证据是 ； （2）能说明A球在水平方向做匀速直线运动的证据是 ； （3）小球平抛运动的初速度大小为 m/s。（结果保留到小数点后两位）    2、 描迹法 2．在“探究平抛运动的特点”实验中，杨村一中某实验小组进行了如下实验： （1）利用如图1所示装置实验，重复实验数次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，A、B两球总是同时落地，该实验表明 A．平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动 B．平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动 C．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动 D．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动 （2）如图2所示，在探究平抛运动水平分运动的特点时，下列器材中除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉、白纸和复写纸之外，还需要的有 。（选填“弹簧测力计”、“重锤线”或“天平”） （3）为了描绘出平抛运动轨迹，下列实验操作说法正确的是 A．斜槽轨道要尽量光滑 B．斜槽轨道末端要保持切线水平 C．保证小球每次从斜槽上相同的位置由静止开始运动 （4）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图3所示，则该小球做平抛运动的初速度为 m/s。（g取10m/s2，结果保留两位有效数字） 3．如图所示，利用频闪照相研究平抛运动。小球A由斜槽上某位置静止释放，从斜槽末端滚出。当恰好离开斜槽末端时，小球B同时下落，两球恰在位置4相碰（g取10m/s2）。则：    （1）下列说法不正确的是( ) A．实验前应调整斜槽末端水平 B．小球B的释放位置应与小球A离开斜槽末端的位置等高 C．小球A、B的体积、密度、质量的大小对本实验没有影响 （2）A球离开斜槽末端时的速度为v= m/s 。 （3）在图中用“×”标出与B球相对应的A球另外两个位置 。 4．三位同学根据不同的实验条件，进行“探究平抛运动规律”的实验。      （1）甲同学采用图1所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 。 A．A球运动的竖直方向分运动是自由落体运动 B．A球运动的水平方向分运动是匀速直线运动 C．A球运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 （2）乙同学采用图2所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC = BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是 。仅仅改变弧形轨道M的高度（保持AC不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 。 （3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为 1.25 cm，由图可求得拍摄时每隔 s曝光一次 ( g 取 9.8 m/s2)。 5．图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，在白纸上描绘出小钢球平抛运动的轨迹，然后研究平抛运动的规律。 （1）该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点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 ； A．    B．    C． （2）某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，取重力加速度大小，由图中所给的数据可判断出图中坐标原点O （选填“是”或“不是”）抛出点；由此测出小钢球做平抛运动的初速度为 。 （3）实验结果发现，测出的小钢球做平抛运动的初速度跟实际值相比有较大的误差，可能的原因是 A．斜槽轨道末端水平段过长 B．没有平衡斜槽轨道的摩擦力 C．小球没有每次都从斜槽同一高度静止释放 6．某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。    （1）下列