第4章 微练14 实验5 探究平抛运动的特点(Word练习)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

微练14　实验5:探究平抛运动的特点 1.同学们通过如图甲所示的装置研究平抛运动的特点。 　 　甲 (1)①实验过程中若发现小球在飞行过程中总与木板相撞或摩擦，可能的原因是　　　　　　　　　　　。  ②(多选)为保证实验的顺利进行，下列操作正确的是　　　　(填选项字母)。  A.使用空心小木球而非实心小铁球 B.斜槽轨道应尽可能光滑 C.每次从斜槽上的相同位置由静止释放小球 D.将坐标纸上确定的点用平滑曲线依次连接 (2)①某组同学通过实验，得到了小钢球做平抛运动的轨迹如图乙中的曲线所示。在曲线OP上取A、B、C、D四点，这四个点对应的坐标分别(xA，yA)、(xB，yB)、(xC，yC)、(xD，yD)，使yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16，若xA∶xB∶xC∶xD=　　　　　，则说明小钢球在x轴方向的分运动为匀速直线运动。  ②另一组同学实验后收集到的数据方格纸如图丙所示，已知方格纸每个方格边长为d，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为　　　，小球在B点的速度大小为　　　。(重力加速度为g，结果均用d和g表示)  2.玩具枪每次打出的子弹出射速度大小近似相等，飞行过程中所受空气阻力忽略不计。某同学为了测量子弹的出射速度，设计了如下实验: (1)如图甲所示，调整支撑杆至竖直，然后固定转轴，使上方玩具枪水平射出子弹，测出子弹下降高度y和水平射程x，已知重力加速度为g，则子弹的出射速度v0=　　　　(用x、y、g表示)。  (2)第二次实验过程如图乙所示，枪口已正对竖直墙面调至水平。该同学朝墙面开枪，第一枪子弹落点为A;后退20 cm，在相同高度处开了第二枪，落点为B;再后退20 cm，在相同高度处开了第三枪，落点为C。测得AB=15 cm，BC=25 cm。重力加速度g=10 m/s2，则子弹从枪口射出的初速度大小为　　　　m/s，子弹落到B点时的速度大小为　　　　m/s。(均保留2位有效数字)  3.利用传感器和计算机研究平抛运动的规律，物体A中装有发射装置。可以在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。B是超声—红外接收装置，其中装有B1、B2两个超声—红外接收器，并与计算机相连。B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，计算机即可算出它们各自与物体A的距离。如图甲所示，物体A从斜槽上的P点由静止释放，从斜槽末端O飞出，以抛出点为原点建立坐标系，计算机记录了一系列A的坐标值，数据如表格所示。 x/cm 0 5.8 11.6 17.4 23.2 29.0 34.8 y/cm 0 0.77 3.07 6.91 12.30 19.20 27.65 (1)(多选)以下实验操作正确的是　　　　(填选项字母)。  A.图甲中斜槽末端O的切线应该水平 B.实验中需要多次让A从固定的位置P由静止释放 C.若仅用超声波脉冲进行信号的发射和接收，也能完成该实验 D.B1、B2两个超声—红外接收器和斜槽末端O应该在同一个竖直平面内 (2)根据实验数据在图丙中描出了相应的点，请描绘A的运动轨迹。 (3)已知A每隔0.04 s发射一次超声—红外脉冲，则A平抛的初速度v=　　　　m/s。  (4)由该实验求得当地的重力加速度g=　　　m/s2(保留1位小数)。  答案 微练14　实验5:探究平抛运动的特点 1.答案　(1)①木板未竖直放置　②CD (2)①1∶2∶3∶4　②3　5 解析　(1)①实验过程中若发现小球在飞行过程中总与木板相撞或摩擦,可能的原因是木板未竖直放置。 ②为了减小空气阻力对小球的影响,要选择体积较小、质量较大的实心小铁球,A项错误;小球在运动中摩擦力每次都相同,所以没必要斜面轨道必须光滑,B项错误;为了让小球每次做同样的平抛运动,小球每次应从同一位置静止滚下,C项正确;将坐标纸上确定的点,用平滑曲线连接起来,D项正确。 (2)①根据h=gt2,由yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16,可知tA∶tB∶tC∶tD=1∶2∶3∶4,所以xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4。 ②设相邻点间的时间间隔为T,在竖直方向上Δy=5d-3d=gT2,水平方向上v0=,联立解得v0=3,小球在B点的竖直速度vy=,B点的速度vB==5。 2.答案　(1)x　(2)2.0　2.8 解析　(1)根据平抛运动规律可知,子弹在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,则y=gt2,x=v0t,联立解得v0=x。 (2)平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动,第一、二颗子弹在空中运动的时间差与第二、三颗子弹在空中运动的时间差相等。竖直方向子弹做自由落体运动,连续相等的时间内位移之差为BC-AB=gT2,代入数据解得相邻两颗子弹在空中运动的时间差T=0.1 s,出枪口时的初速度v==2.0 m/s,子弹落到B点时的竖直速度大小vy==2 m/s,B点时的速度大小vB=≈2.8 m/s。 3.答案　(1)AD　(2)图见解析　(3)1.45　(4)9.6 解析　(1)题图甲中斜槽末端O的切线应该水平,以保证小球做平抛运动,A项正确;本实验不需要重复进行,所以实验中不需要多次让A从固定的位置P由静止释放,B项错误;B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差,计算机即可算出它们各自与物体A的距离,所以仅用超声波脉冲进行信号的发射和接收,不能完成该实验,C项错误;B1、B2两个超声—红外接收器和斜槽末端O应该在同一个竖直平面内,D项正确。 (2)描绘轨迹如图所示。 (3)在水平方向上小球做匀速直线运动,所以小球的平抛初速度v===1.45 m/s。 (4)在竖直方向上,小球做自由落体运动,根据匀变速直线运动的逐差公式求加速度g==×10-2 m/s2=9.6 m/s2。 学科网（北京）股份有限公司 $$