内容正文:
课时测评3 探究平抛运动的特点
(时间:30分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-5题,每题6分,共30分)
1.关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A.平抛运动是匀速运动
B.平抛运动是加速度不断变化的运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.做平抛运动的物体落地时速度方向可能是竖直向下的
答案:C
解析:做平抛运动的物体只受重力的作用,加速度始终为重力加速度,其运动性质是匀变速曲线运动,落地时速度方向和加速度方向不可能在同一直线上,故C正确,A、B、D错误。
2.(多选)研究平拋运动,下面哪些做法可以减小实验误差( )
A.使用密度大、体积小的钢球
B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C.实验时,让小钢球每次都从同一位置由静止开始滚下
D.使斜槽末端切线保持水平
答案:ACD
解析:研究平拋运动时,钢球体积越小,所受空气阻力越小,记录小钢球通过的位置越准确,A正确;小钢球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下,钢球与斜槽间的摩擦不变,可保证钢球做平拋运动的初速度不变,钢球和斜槽间的摩擦只改变了初速度的大小,不会造成误差,B错误,C正确;实验时必须使斜槽末端的切线水平,以确保小钢球水平飞出做平拋运动,D正确。
3.用如图所示装置做研究平拋运动的实验时,下列说法正确的是( )
A.用重锤确定y轴方向
B.用目测判断斜槽末端切线是否水平
C.每次从轨道上不同位置释放小球
D.斜槽不是光滑的,这是实验误差的主要来源
答案:A
解析:重力的方向竖直向下,因此可以用重锤确定y轴的方向,故A正确;目测判断斜槽末端切线是否水平不准确,应将小球置于斜槽末端,观察是否静止,故B错误;为了保证小球做平抛运动的初速度相等,每次从斜槽同一位置由静止释放小球,故C错误;斜槽的摩擦力不影响实验的结果,故D错误。
4.在做“研究平拋运动”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,下列图中坐标的固定情况与斜槽末端的关系正确的是( )
答案:C
解析:斜槽末端应水平且与坐标纸的方格横线平行,坐标纸应固定在木板的左上角,坐标原点应与小球球心在斜槽末端静止时在木板上的投影重合,故选项C正确。
5.在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置,以下说法合理的是( )
A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,只能用眼睛看A、B两球是否同时落地
B.选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B不一定要水平
C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的照片获得平抛轨迹
答案:D
解析:选用装置1研究平抛运动是用此装置来验证平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,要用耳听A、B球是否同时落地,故A错误;装置2中弯管流出的水近似做平抛运动,因此要求弯管末端一定要水平,故B错误;利用装置3研究平抛运动轨迹,要使钢球每次的运动轨迹相同,则要使平抛运动的初速度相同,应每次从斜槽上同一位置由静止释放钢球,故C错误;研究平抛运动时,也可以用数码相机对做平抛运动的钢球照相,通过频闪照片来研究,故D正确。
6.(10分)在做“研究平拋物体的运动”的实验时,通过描点法画出小球平拋运动的轨迹,并求出平拋运动初速度,实验装置如图所示。
(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查斜槽末端是否水平,请简述你的检查方法:__________________________________________________________________。
(2)关于这个实验,以下说法正确的是________。
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D.小球在平拋运动时要靠近但不接触木板
答案:(1)见解析 (2)BCD
解析:(1)检查斜槽末端切线是否水平,将小球放在槽的末端看小球能否静止。
(2)小球释放的初位置不是越高越好,因为越高,平抛运动的初速度越大,容易飞出白纸的范围,故A错误;为了保证小球平抛运动的初速度大小相等,每次小球要从同一高度由静止释放,故B正确;小球平抛运动的平面在竖直面内,实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直,故C正确;小球平抛运动要靠近但不能接触木板,若接触木板会因为摩擦改变运动的轨迹,故D正确。
7.(10分)在“探究平拋运动”的实验中,可以描绘出小球平拋运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从________位置自由滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B.按图安装好器材,注意____________,记下平拋初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸,以O点为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平拋运动物体的轨迹。
完成上述步骤,正确的实验顺序是_______________________________________________。
答案:同一 斜槽末端水平 BAC
解析:安装器材时,应使斜槽末端水平,以保证小球做平拋运动。实验中,每次小球应从同一位置下落,以保证每次的运动轨迹都相同。按照组装器材,进行实验,数据处理的操作顺序,可知上述实验步骤的合理顺序是BAC。
8.(10分)在“探究平抛运动特点”的实验中。
(1)小袁用图1所示的装置来探究平抛运动竖直分运动的特点。实验时用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被释放,自由下落,A、B两球同时开始运动。下列说法中正确的是________。
A.两球的体积、材料和质量可以任意选择,对实验结果没有影响
B.改变小锤击打的力度,可以改变A球在空中的运动时间
C.如果两球总是同时落地,则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D.通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点
(2)为继续探究平抛运动水平分运动的特点,小袁用图2所示装置研究平抛运动。在下面的步骤中填入正确的操作。
a.按图安装好器材,注意斜槽末端________,确定斜槽末端钢球球心O为坐标原点,利用________确定竖直线。
b.让钢球沿斜槽轨道滚下后从末端飞出,落在水平挡板上。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,让钢球多次从________位置滚下,白纸上将留下一系列痕迹点。
c.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹,如图3所示。
(3)在轨迹上取A、B、C三点,根据竖直方向分运动的特点,若OA1∶OB1∶OC1=________,则表示相邻两点之间对应的时间间隔相同。在此基础上,满足______________条件时,可说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
答案:(1)C (2)a.切线水平 重垂线 b.同一
(3)1∶4∶9 OA2=A2B2=B2C2
解析:(1)两球的体积、材料和质量的选择不同,受到阻力大小不同,对实验结果有影响,故A错误;改变小锤击打的力度,可以改变A球的水平初速度大小,不能改变A球在空中运动的时间,故B错误;小锤击打弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落,两球同时落地,可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,不能得出水平方向上的运动规律,故C正确,D错误。
(2)a.按图安装好器材,注意斜槽末端切线水平,确定斜槽末端钢球球心O为坐标原点,利用重垂线确定竖直线。
b.让钢球沿斜槽轨道滚下后从末端飞出,落在水平挡板上。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,让钢球多次从同一位置滚下,白纸上将留下一系列痕迹点。
(3)小球在竖直方向做自由落体运动,若OA1∶A1B1∶B1C1=1∶3∶5,即OA1∶OB1∶OC1=1∶4∶9,则表示相邻两点之间对应的时间间隔相同。在此基础上,满足OA2=A2B2=B2C2可说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
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