专题02 实验:探究平抛运动的特点(安徽专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期中真题分类汇编
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内容正文:
专题02 实验:探究平抛运动的特点
一、实验题
1.(23-24高一下·安徽马鞍山中加双语学校·期中)某同学进行了“探究平抛运动的特点”的实验,具体如下(部分步骤省略):
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,球沿水平方向抛出,同时球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;多次实验,结论不变;根据实验, (选填“能”或“不能”)判断出球在水平方向做匀速直线运动。
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上;钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在挡板上……白纸上将留下一系列痕迹点.
①为了保证钢球从点飞出的水平初速度是一定的,下列实验条件必须满足的是
A.斜槽轨道末端水平
B.斜槽轨道光滑
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②该组同学通过实验,得到了钢球做平抛运动的轨迹,如图丙中的曲线所示.在曲线上取、、、四点,这四个点对应的坐标分别为、、、,使,若 ,则说明钢球在方向的分运动为匀速直线运动。
2.(23-24高一下·安徽蚌埠多校联考·期中)学校两个物理实验小组分别采用不同的方法来研究平抛运动。
(1)甲小组用图(a)所示装置研究平抛运动。装置中,竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸。MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板,小钢球从斜槽中某高度由静止释放,从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸,在白纸上留下印记。上下调节挡板,通过多次实验,白纸上会留下钢球经过的多个位置,最终用平滑曲线将其连接,得到钢球做平抛运动的轨迹。
(Ⅰ)下列说法正确的是 (填选项字母);
A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平
B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放
D.移动挡板MN时,其高度必须等距变化
(Ⅱ)图(b)是实验中钢球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹,图线①所对应的钢球在斜槽上释放的位置 (选填“较低”或“较高”)。
(2)乙小组采用图(c)装置研究平抛运动。竖直挡板上附有复写纸和白纸,并垂直于钢球平抛运动的平面放置,与槽口水平距离为x。实验时钢球从斜槽上P点静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动x,重复实验,挡板上留下点迹1、2。以点迹0为坐标原点,竖直向下建立坐标轴y轴,点迹1、2的纵坐标值分别为、。已知钢球直径为d,重力加速度为g,则钢球平抛的初速度为_______(填选项字母)。
A. B.
C. D.
3.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期中)某学校的物理研究小组利用如图所示装置进行平抛运动实验探究:
(1)同学1利用图甲装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,通过 (选填“眼睛看”或“耳朵听”)方式比较它们落地时刻的先后更加合适。A、B两球同时落地,说明 。
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动的轨迹是一条抛物线
(2)同学2设计了如图乙的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内,斜槽轨道末端必须水平,滑道2与光滑水平板平滑衔接,把两个质量相等的小钢球,从斜面的同一相对高度由静止同时释放,观察到两球在水平面相遇,这说明 。
(3)同学3采用了图丙所示的装置,实验操作是:让小球多次沿同一轨道运动,描绘出小球平抛运动的轨迹。
①下列操作正确的是 。
A.必须调整斜槽,使其末端水平
B.小球运动时挡板及白纸应保持竖直
C.每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球
D.小球在运动过程中与白纸间有摩擦不影响实验结论
②描出小球平抛运动的轨迹如下图所示,O为抛出点,A、B为轨迹上的两点,、竖直方向高度分别为、,按照自由落体规律,若 ,则、段时间间隔相等;在误差允许的范围内,若 ,则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
4.(23-24高一下·安徽芜湖直五校·)在“研究小球平抛运动”的实验中:
(1)如图甲所示的演示实验中, A、B两球同时落地,说明_______;
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动的轨迹是一条抛物线
(2)该同学用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图乙所示,图中背景正方形方格的边长为, A、B、C是小球的三个位置,取,由照片可知,频闪照相机的频闪周期T= s,小球做平抛运动的初速度 ,小球经过B点时的速度 。
5.(23-24高一下·安徽示范高中培优联盟·)利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置(每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点)。通过多次实验,把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。
(1)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是__________(填字母)。
A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B.使用密度小、体积大的钢球
C.调整斜槽使小球可在斜槽末端保持静止
D.观察小球下落时,应通过俯视记录小球经过的位置
(3)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,如图,取A点为坐标原点,各点的位置坐标如图所示(),则可推算出:
①横坐标为30cm的点的纵坐标理论上应为 cm;
②小球经过B点位置时的速度 m/s(结果保留根号)。
③小球从抛出点运动到A点的时间应为 s(结果保留两位有效数字)。
6.(23-24高一下·安徽阜阳临泉田家炳实验中学·期中)在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以利用绘制的平抛轨迹测出平抛的初速度大小。实验简要步骤如下A、B、C、D。
A.让小球多次从______位置上由静止滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B.按实验原理图安装好器材,注意斜槽末端的切线______,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.测出曲线上某点的坐标x、y,用公式v0=______算出初速度。
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
(1)完成上述步骤,并将正确的答案填在横线上 、 、 。
(2)上述步骤中,合理顺序是 (填代号)。
(3)为测量结果更加准确,可采取的有效措施是( )。
A.在同一轨迹上多选几个点测量,分别求出x、y的平均值,再代入步骤C中的公式求小球的初速度
B.在同一轨迹上多选几个点测量,分别代入步骤C中的公式求小球的初速度,再求初速度的平均值
C.测量多个不同的轨迹的平抛时的初速度,再求初速度的平均值
D.选用更为光滑的斜槽进行实验
7.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)在“探究平抛运动规律”实验中,同学们选用了下列几种器材进行实验,请根据高中所学知识解决下列问题:
(1)用图1装置进行探究,下列说法正确的是( )
A.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
B.只能探究平抛运动水平分运动的特点
C.需改变小锤击打的力度,多次重复实验
(2)用图2装置描绘平抛运动轨迹时,下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N必须每次等间距移动
C.实验中小钢球须从斜槽M上同一位置由静止滚下
(3)记录下平抛轨迹后,在轨迹上取A、B、C三点通过测量得出它们的坐标如图3所示,据此可求得钢球平抛的初速度大小为 ,钢球经过B点时竖直方向分速度大小为 (已知当地重力加速度为g)。
1.(23-24高一下·安徽宿州、示范高中·期中)用如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。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有 。
A.安装斜槽轨道时平衡小球与轨道之间的摩擦力
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)某同学做实验时,忘记了标记平抛运动的抛出点O,只记录了A、B、C三点,于是就取A点为坐标原点,建立了如图乙所示的坐标系,轨迹上的这三点坐标值图中已标出。则小球平抛的初速度为 m/s,在B点的速度vB= m/s,小球抛出点的坐标为 (取g=10m/s2,计算结果均保留两位有效数字)
(3)若某同学在做实验时,未使斜槽末端保持水平,会导致最终计算的初速度 (不变、偏大、偏小、偏大偏小都有可能)
2.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图1所示,A是一块水平木板,为水平轨道末端在A板上的竖直投影,之间间距为,从开始,在A上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中、、…),槽间距离均为30cm。把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板B上。实验时依次将B板竖直插入A板、、…的各插槽中,每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放打到B板,对应点依次标记为、、…。每打完一点后,把B板插入后一槽中。将白纸取下,测得在卡槽、记录的点到点间距分别为、,如图2所示,重力加速度g取,则:
(1)小钢球离开轨道时的速度大小为 m/s。
(2)小球撞击时的速度大小为 m/s。
(3)和之间间距为 m。
3.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直;
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A;
C.将木板沿水平方向向右平移一段动距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B;
D.将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C,若测得A、B间距离为,B、C间距离为,已知当地的重力加速度为g。
(1)关于该实验,下列说法中正确的是 ;
A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.斜槽轨道必须光滑且无摩擦
C.每次小球均须由静止释放 D.每次释放小球的位置可以不同
(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为 (用题中所给字母x、、、g表示);
(3)小球打在B点时与打在A点时速度的变化量为,小球打在C点时与打在B点时速度的变化量为,则 。
(4)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)某实验小组用图(a)所示装置研究平抛运动。装置中,竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸。MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板,小钢球从斜槽中某高度由静止释放,从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸,在白纸上留下印记:上下调节挡板,通过多次实验,白纸上会留下钢球经过的多个位置,最终用平滑曲线将其连接。得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是___________(填选项序号字母);
A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平
B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放
D.移动挡板MN时,其高度必须等距变化
(2)图(b)所示为实验中得到的一张平抛运动轨迹图,在轨迹上取水平间距均为的a、b、c三点,测得竖直间距,,重力加速度,则钢球从a运动到b的时间为 s,钢球在斜槽末端Q的速度大小为 m/s,小球平抛至b点时的时间为 s。(结果保留两位有效数字)
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专题02 实验:探究平抛运动的特点
一、实验题
1.(23-24高一下·安徽马鞍山中加双语学校·期中)某同学进行了“探究平抛运动的特点”的实验,具体如下(部分步骤省略):
(1)如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,球沿水平方向抛出,同时球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;多次实验,结论不变;根据实验, (选填“能”或“不能”)判断出球在水平方向做匀速直线运动。
(2)如图乙所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上;钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在挡板上……白纸上将留下一系列痕迹点.
①为了保证钢球从点飞出的水平初速度是一定的,下列实验条件必须满足的是
A.斜槽轨道末端水平
B.斜槽轨道光滑
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②该组同学通过实验,得到了钢球做平抛运动的轨迹,如图丙中的曲线所示.在曲线上取、、、四点,这四个点对应的坐标分别为、、、,使,若 ,则说明钢球在方向的分运动为匀速直线运动。
【答案】 不能 AC/CA 1:2:3:4
【来源】安徽省马鞍山中加双语学校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷
【详解】(1)[1]根据实验,只能判断出A球在竖直方向做自由落体运动,但是不能判断出球在水平方向做匀速直线运动。
(2)①[2]为了保证钢球从点飞出的水平初速度是一定的,下列实验条件必须满足的是:
A.斜槽轨道末端水平,能保证小球做平抛运动,选项A正确;
B.斜槽轨道光滑与否对实验无影响,选项B错误;
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,这样小球到达底端时的速度才相同,选项C正确。
故选AC。
②[3]根据
若使
可知
若
则说明钢球在方向的分运动为匀速直线运动。
2.(23-24高一下·安徽蚌埠多校联考·期中)学校两个物理实验小组分别采用不同的方法来研究平抛运动。
(1)甲小组用图(a)所示装置研究平抛运动。装置中,竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸。MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板,小钢球从斜槽中某高度由静止释放,从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸,在白纸上留下印记。上下调节挡板,通过多次实验,白纸上会留下钢球经过的多个位置,最终用平滑曲线将其连接,得到钢球做平抛运动的轨迹。
(Ⅰ)下列说法正确的是 (填选项字母);
A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平
B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放
D.移动挡板MN时,其高度必须等距变化
(Ⅱ)图(b)是实验中钢球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹,图线①所对应的钢球在斜槽上释放的位置 (选填“较低”或“较高”)。
(2)乙小组采用图(c)装置研究平抛运动。竖直挡板上附有复写纸和白纸,并垂直于钢球平抛运动的平面放置,与槽口水平距离为x。实验时钢球从斜槽上P点静止滚下,撞击挡板留下点迹0,将挡板依次水平向右移动x,重复实验,挡板上留下点迹1、2。以点迹0为坐标原点,竖直向下建立坐标轴y轴,点迹1、2的纵坐标值分别为、。已知钢球直径为d,重力加速度为g,则钢球平抛的初速度为_______(填选项字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) AC 较高
(2)D
【来源】安徽省蚌埠市多校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 B卷
【详解】(1)[1]A.斜槽末端水平才能保证小球离开时做平抛运动,故A正确;
B.斜槽与钢球摩擦,并不影响实验,故B错误;
C.钢球每次从同一高度释放是保证出口速度相同,轨迹不变,故C正确;
D.移动挡板不一定要高度等距变化,故D错误。
故选AC。
[2]速度大的平抛轨迹初始阶段速度方向与水平面夹角小些,故选较高。
(2)竖直方向,根据
水平方向
联立可得
3.(23-24高一下·安徽六安第二中学河西校区·期中)某学校的物理研究小组利用如图所示装置进行平抛运动实验探究:
(1)同学1利用图甲装置进行“探究平抛运动竖直分运动的特点”实验,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,通过 (选填“眼睛看”或“耳朵听”)方式比较它们落地时刻的先后更加合适。A、B两球同时落地,说明 。
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动的轨迹是一条抛物线
(2)同学2设计了如图乙的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内,斜槽轨道末端必须水平,滑道2与光滑水平板平滑衔接,把两个质量相等的小钢球,从斜面的同一相对高度由静止同时释放,观察到两球在水平面相遇,这说明 。
(3)同学3采用了图丙所示的装置,实验操作是:让小球多次沿同一轨道运动,描绘出小球平抛运动的轨迹。
①下列操作正确的是 。
A.必须调整斜槽,使其末端水平
B.小球运动时挡板及白纸应保持竖直
C.每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球
D.小球在运动过程中与白纸间有摩擦不影响实验结论
②描出小球平抛运动的轨迹如下图所示,O为抛出点,A、B为轨迹上的两点,、竖直方向高度分别为、,按照自由落体规律,若 ,则、段时间间隔相等;在误差允许的范围内,若 ,则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
【答案】(1) 耳朵听 A
(2)平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3) ABC 1:3 1:1
【来源】安徽省六安市第二中学河西校区2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题
【详解】(1)[1]用小锤击打弹性金属片,通过耳朵听到是否发出一个声音的方式比较它们落地时刻的先后更加合适;
[2]A、B两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
故选A。
(2)从斜面的同一相对高度由静止同时释放,观察到两球在水平面相遇,这说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。
(3)①[1] A.必须调整斜槽,使其末端水平,可使小球运动的初速度水平,故A正确;
B.小球运动时挡板及白纸应保持竖直,以便探究竖直方向的运动规律,故B正确;
C.每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球,保证小球初速度相等,故C正确;
D.小球在运动过程中与白纸间有摩擦会影响实验结论,故D错误;
故选ABC。
②[2]根据竖直方向的匀变速直线运动规律可知,若1:3时,时间间隔相等;
[3]若水平方向为匀速直线运动,则1:1。
4.(23-24高一下·安徽芜湖直五校·)在“研究小球平抛运动”的实验中:
(1)如图甲所示的演示实验中, A、B两球同时落地,说明_______;
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动的轨迹是一条抛物线
(2)该同学用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图乙所示,图中背景正方形方格的边长为, A、B、C是小球的三个位置,取,由照片可知,频闪照相机的频闪周期T= s,小球做平抛运动的初速度 ,小球经过B点时的速度 。
【答案】(1)A
(2) 0.1 1.5 2.5
【来源】安徽省芜湖市市直五校2023-2024学年高一下学期第三次联考物理试卷
【详解】(1)A、B两球同时落地,说明两球在竖直方向的运动完全相同,即平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,故选A。
(2)[1]根据
可得
T=0.1s
[2]小球做平抛运动的初速度
[3]小球经过B点时的竖直速度
B点的速度
5.(23-24高一下·安徽示范高中培优联盟·)利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置(每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点)。通过多次实验,把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。
(1)实验过程中,要建立直角坐标系,在下图中,建系坐标原点选择正确的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)研究平抛运动,下面做法可以减小实验误差的是__________(填字母)。
A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B.使用密度小、体积大的钢球
C.调整斜槽使小球可在斜槽末端保持静止
D.观察小球下落时,应通过俯视记录小球经过的位置
(3)若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,如图,取A点为坐标原点,各点的位置坐标如图所示(),则可推算出:
①横坐标为30cm的点的纵坐标理论上应为 cm;
②小球经过B点位置时的速度 m/s(结果保留根号)。
③小球从抛出点运动到A点的时间应为 s(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)D
(2)C
(3) 75 0.10
【来源】安徽省示范高中培优联盟2023-2024学年高一下学期5月联赛物理试卷
【详解】(1)建立坐标系时,应将小球在斜槽末端时,球心在竖直面上的投影为坐标原点。
故选D。
(2)A.该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止释放,至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响,故A错误;
B.使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力,故B错误;
C.调整斜槽使小球可在斜槽末端保持静止,故C正确;
D.观察小球下落时,应通过平视记录小球经过的位置,故D错误。
故选C。
(3)[1] 小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,连续相等时间内下落高度差相等
故横坐标为30cm的点的纵坐标理论上应为
[2]小球做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,由可得
平抛运动的初速度
B点竖直方向上的分速度
[3]小球运动到B点的时间
故从抛出点到A点时间为。
6.(23-24高一下·安徽阜阳临泉田家炳实验中学·期中)在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以利用绘制的平抛轨迹测出平抛的初速度大小。实验简要步骤如下A、B、C、D。
A.让小球多次从______位置上由静止滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B.按实验原理图安装好器材,注意斜槽末端的切线______,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.测出曲线上某点的坐标x、y,用公式v0=______算出初速度。
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
(1)完成上述步骤,并将正确的答案填在横线上 、 、 。
(2)上述步骤中,合理顺序是 (填代号)。
(3)为测量结果更加准确,可采取的有效措施是( )。
A.在同一轨迹上多选几个点测量,分别求出x、y的平均值,再代入步骤C中的公式求小球的初速度
B.在同一轨迹上多选几个点测量,分别代入步骤C中的公式求小球的初速度,再求初速度的平均值
C.测量多个不同的轨迹的平抛时的初速度,再求初速度的平均值
D.选用更为光滑的斜槽进行实验
【答案】(1) 同一 水平
(2)BADC
(3)B
【来源】安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题
【详解】(1)A[1]为了保证小球的初速度相等,每次从斜槽的同一位置让小球滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置;
B[2]为了保证小球的初速度水平,应调整斜槽末端水平,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线;
C[3]根据平抛运动
联立可得初速度大小为
(2)实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,最后进行数据处理,故实验合理顺序为BADC。
(3)由题意可知,为了减小实验误差,在同一轨迹上多选几个点测量,分别代入步骤C中的公式求小球的初速度,再求初速度的平均值;斜槽是否光滑与粗糙对实验无影响。
故选B。
7.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)在“探究平抛运动规律”实验中,同学们选用了下列几种器材进行实验,请根据高中所学知识解决下列问题:
(1)用图1装置进行探究,下列说法正确的是( )
A.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
B.只能探究平抛运动水平分运动的特点
C.需改变小锤击打的力度,多次重复实验
(2)用图2装置描绘平抛运动轨迹时,下列说法正确的是( )
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N必须每次等间距移动
C.实验中小钢球须从斜槽M上同一位置由静止滚下
(3)记录下平抛轨迹后,在轨迹上取A、B、C三点通过测量得出它们的坐标如图3所示,据此可求得钢球平抛的初速度大小为 ,钢球经过B点时竖直方向分速度大小为 (已知当地重力加速度为g)。
【答案】(1)C
(2)C
(3)
【来源】安徽省合肥市第八中学2023-2024学年高一下学期期中检测物理试卷(A卷)
【详解】(1)用图1装置进行探究,需改变小锤击打的力度,多次重复实验,总是能听到两球同时落地,说明两球在竖直方向的运动情况相同,所以只能探究平抛运动竖直分运动的特点。
故选C。
(2)AC.用图2装置描绘平抛运动轨迹时,为了保持小球每次抛出时的初速度相同,实验中小钢球须从斜槽M上同一位置由静止滚下,但斜槽轨道M不需要光滑,为了保持小球抛出时的速度处于水平方向,斜槽末端需要水平,故A错误,C正确;
B.上下调节挡板N时不需要保证等间距移动,故B错误。
故选C。
(3)[1]由图可知,竖直方向有
解得
水平方向有
解得钢球平抛的初速度大小为
[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则钢球经过B点时竖直方向分速度大小为
1.(23-24高一下·安徽宿州、示范高中·期中)用如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。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有 。
A.安装斜槽轨道时平衡小球与轨道之间的摩擦力
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)某同学做实验时,忘记了标记平抛运动的抛出点O,只记录了A、B、C三点,于是就取A点为坐标原点,建立了如图乙所示的坐标系,轨迹上的这三点坐标值图中已标出。则小球平抛的初速度为 m/s,在B点的速度vB= m/s,小球抛出点的坐标为 (取g=10m/s2,计算结果均保留两位有效数字)
(3)若某同学在做实验时,未使斜槽末端保持水平,会导致最终计算的初速度 (不变、偏大、偏小、偏大偏小都有可能)
【答案】(1)C
(2) 2.0
(3)偏小
【来源】安徽省宿州市省、市示范高中2023-2024学年高一下学期4月期中联考物理试题
【详解】(1)A.斜槽的粗糙还是光滑不影响实验,故安装斜槽轨道时不需要平衡小球与轨道之间的摩擦力,故A错误;
BC.因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同(同一高度),且由静止释放,以保证获得相同的初速度;故B错误,C正确;
D.将球的位置记录在纸上后,取下纸,轨迹为抛物线,则要用平滑曲线连接各点;故D错误。
故选C。
(2)[1]由题图可知
则小球从A到B所用时间T与B到C所用的时间T相等,设小球A点的竖直分速度为,从A到B过程,竖直方向有
从A到C过程,竖直方向有
解得
小球的平抛速度为
解得
[2]在B点的速度竖直方向速度为
所以在B点的速度大小为
[3]从抛出点到A点有
解得
所以抛出点坐标为(,)。
(3)若未使斜槽末端保持水平,则小球做斜抛运动,则水平速度为
其中为斜槽末端与水平方向的夹角,故会导致最终计算的初速度偏小。
2.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图1所示,A是一块水平木板,为水平轨道末端在A板上的竖直投影,之间间距为,从开始,在A上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中、、…),槽间距离均为30cm。把覆盖复写纸的白纸铺贴在平面硬板B上。实验时依次将B板竖直插入A板、、…的各插槽中,每次让小球从斜轨道的同一位置由静止释放打到B板,对应点依次标记为、、…。每打完一点后,把B板插入后一槽中。将白纸取下,测得在卡槽、记录的点到点间距分别为、,如图2所示,重力加速度g取,则:
(1)小钢球离开轨道时的速度大小为 m/s。
(2)小球撞击时的速度大小为 m/s。
(3)和之间间距为 m。
【答案】(1)3
(2)5
(3)0.6
【来源】安徽卓越县中联盟 皖豫名校联盟2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题
【详解】(1)在竖直方向上根据
得
水平方向做匀速运动,则
(2)点的竖直分速度为
可得
根据平行四边形定则知,点的速度为
(3)由
可得从抛出点到点时间间隔为
则抛出点到点时间间隔为0.2s,则
3.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置。实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直;
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A;
C.将木板沿水平方向向右平移一段动距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B;
D.将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C,若测得A、B间距离为,B、C间距离为,已知当地的重力加速度为g。
(1)关于该实验,下列说法中正确的是 ;
A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.斜槽轨道必须光滑且无摩擦
C.每次小球均须由静止释放 D.每次释放小球的位置可以不同
(2)根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式为 (用题中所给字母x、、、g表示);
(3)小球打在B点时与打在A点时速度的变化量为,小球打在C点时与打在B点时速度的变化量为,则 。
(4)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)AC
(2)
(3)1∶1
(4)C
【来源】安徽省合肥市第八中学2023-2024学年高一下学期期中联考物理试卷 B卷
【详解】(1)A.通过调节使斜槽的末端保持水平,以保证小球做平抛运动,故A正确
B.斜槽轨道不需要光滑,故B错误;
CD.每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,故C正确,D错误。
故选AC。
(2)根据
得
则平抛运动的初速度为
.
(3)小球打在B点时与打在A点时速度的变化量为
小球打在C点时与打在B点时速度的变化量为
所以
(4)由
得
应是过原点的倾斜直线。
故选C。
4.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)某实验小组用图(a)所示装置研究平抛运动。装置中,竖直硬板上依次固定着白纸和复写纸。MN是一个水平放置、稍微向纸面内倾斜且可上下调节的挡板,小钢球从斜槽中某高度由静止释放,从斜槽末端Q飞出的钢球落到挡板上会挤压复写纸,在白纸上留下印记:上下调节挡板,通过多次实验,白纸上会留下钢球经过的多个位置,最终用平滑曲线将其连接。得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是___________(填选项序号字母);
A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平
B.钢球与斜槽间的摩擦是造成实验误差的主要原因
C.钢球每次都应从斜槽中同一高度由静止释放
D.移动挡板MN时,其高度必须等距变化
(2)图(b)所示为实验中得到的一张平抛运动轨迹图,在轨迹上取水平间距均为的a、b、c三点,测得竖直间距,,重力加速度,则钢球从a运动到b的时间为 s,钢球在斜槽末端Q的速度大小为 m/s,小球平抛至b点时的时间为 s。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)AC
(2) 0.10 2.0 0.35
【来源】安徽省池州市贵池区2023-2024学年度高一下学期期中教学质量检测
【详解】(1)A.安装斜槽时,应保证斜槽末端Q的切线水平,以保证小球做平抛运动,故A正确;
BC.只要钢球每次都从斜槽中同一高度由静止释放,无论钢球与斜槽间是否有摩擦,小球到达斜槽底端时的速度就相同,则钢球与斜槽间的摩擦对实验无影响,故B错误,C正确;
D.移动挡板MN时,其高度不一定必须等距变化,故D错误。
故选AC。
(2)[1][2]由公式可知,由于水平间距相等,则运动时间相等,设时间为,竖直方向上有
解得
钢球在斜槽末端Q的速度大小为
[3]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,小球平抛至b点时,小球的竖直分速度为
则运动时间为
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