课堂小练(3) 实验探究平抛运动的特点-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修 第二册（人教版）

课堂小练(三)　实验:探究平抛运动的特点 　 学业水平练 1.在做“探究平抛运动的特点”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,下列图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是 (　　) 　　 A　　 　 B　　　 C　　　 D　 解析　坐标纸的线应保持水平和竖直,且平抛运动的起始点应落在坐标纸上,C项正确。 答案　C 2.在研究平抛运动的实验中,安装实验装置时,必须保持斜槽末端切线是水平的,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 解析　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A、C、D三项错误,B项正确。 答案　B 3.如图所示,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移。保持水平槽口距底板高度h=0.420 m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。 (1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成　　　　　关系,与　　　　　　无关。  v0(m/s) 0.741 1.034 1.318 1.584 t(m/s) 292.7 293.0 292.8 292.9 d(cm) 21.7 30.3 38.6 46.4 (2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理== s=289.8 ms,发现理论值与测量值之差约为3 ms。经检查,实验及测量无误,其原因是  　。  (3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竟发现测量值t'依然大于自己得到的理论值t理',但二者之差在3~7 ms之间,且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是   　。  解析　(1)由题表中数据可知,h一定时,小球的水平位移d与初速度v0成正比关系,与飞行时间t无关。 (2)该同学计算时重力加速度取的是10 m/s2,一般情况下应取9.8 m/s2,从而导致约3 ms的偏差。 (3)光电门传感器位于水平槽口的内侧,传感器的中心距离水平槽口(小球做平抛运动的位置)还有一段很小的距离,小球从经过传感器到小球到达抛出点还有一段很小的时间,而且速度越大,该时间越短。 答案　(1)正比　飞行时间t (2)计算时重力加速度取值(10 m/s2)大于实际值 (3)光电门传感器位于水平槽口的内侧,传感器的中心距离水平槽口(小球做平抛运动的位置)还有一段很小的距离 4.做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光,拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片,如图所示(虚线为正方形格子)。已知汽车长度为3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为　　　　 m/s。(已知汽车着地前的加速度g=10 m/s2)  解析　由照片知前两次曝光的时间间隔为T,竖直位移之差Δy=l=3.6 m,又Δy=gT2,所以,曝光时间T== s=0.6 s,曝光时间内的水平位移2l=7.2 m,所以v0== m/s=12 m/s。 答案　12 5. 如图所示为一个探究平抛运动特点的实验,在课桌上用物理书弯成一个曲面,使曲面末端切线水平,右边缘A距竖直墙面x1=10 cm。把白纸和复写纸贴在墙上,记录钢球的落点。 ①使钢球从曲面上某点由静止滚下打在墙上,记录落点为P; ②将课桌向远离墙面方向移动使曲面右边缘A距竖直墙面 x2=20 cm,使钢球从曲面上同一位置由静止滚下打在墙上,记录落点为N; ③再次移动课桌,使曲面右边缘A距竖直墙面x3=30 cm,钢球仍从曲面上同一位置由静止滚下打在墙上,记录落点为M; ④测得OM=33 cm,ON=58 cm,OP=73 cm。 (1)实验中为了减小误差而采取的措施中正确的是　　　　(填选项字母)。  A.曲面应尽量光滑 B.小球应选用体积较小的实心钢球 C.曲面应相对桌面固定 D.每次实验中均应重复几次后,再记录平均落点 (2)若小球在水平方