内容正文:
2025-2026学年度高一物理下学期期末复习专题
02 实验《探究平抛运动的规律》
知识梳理
温故知新
一、实验原理
1.利用追踪法逐点描绘出小球的运动轨迹。
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的坐标与坐标间的关系具有的形式(是一个常量),则说明轨迹是一条抛物线。
3.测出轨迹上某点的坐标、,根据,得初速度。
二、实验器材
斜槽、小球、方木板、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。
三、实验步骤(以描迹法为例)
1.将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从斜槽末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球经过的某一位置。
2.让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。
3.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,得到小球平抛运动轨迹。
四、数据处理
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:如图所示,在轴上等距离的几个点、、、…向下作垂线,垂线与小球轨迹的交点记为、、、…用刻度尺测量各点的坐标。
(1)代数计算法:将某点(如点)的坐标代入求出,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘的曲线为抛物线。
(2)图像法:建立坐标系,根据所测量的各个点的坐标值计算出对应的值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。
2.计算初速度
(1)若原点为抛出点
在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点、、、、、,用刻度尺、三角板测出它们的坐标,并记录在表格中,已知值,利用公式和,求出小球做平抛运动的初速度,最后算出的平均值。
轨迹点
的平均值
(2)若原点不是抛出点
①在轨迹曲线上取三点、、,使,如图所示。到与到的时间相等,设为。
②用刻度尺分别测出、、,则有,。
③,且,由以上两式得。
题型速练
一题一思,查漏补缺
一、单选题
1.用如图所示装置研究平抛运动,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。下列说法正确的是( )
A.A球比B球落地早
B.A球比B球落地晚
C.A、B两球同时落地
D.击打弹性金属片的力越大,A球在空中运动的时间越长
【答案】C
【详解】由图可知A球做平抛运动,B球做自由落体运动。平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动,A球的运动时间和竖直方向分运动的运动时间相同,由可知A、B两球的高度相同,因此它们的运动时间相同,即A、B两球同时落地,而击打弹性金属片的力改变的是平抛运动水平初速度,不会影响运动时间。
故选C。
2.如图所示,为了研究平抛物体的运动规律,可做下面的实验:用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向飞出,同时B球做自由落体运动。改变整个装置的高度h做同样的实验,发现两球首次撞击地面的声音总是同时发出。此实验说明( )
A.平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动
B.平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动
C.小球A与小球B的位移相同
【答案】A
【详解】因为A与B两球同时运动,且B球做自由落体运动,且发现两球总能同时落到地面;这个实验现象说明了平抛运动竖直方向做自由落体运动。
故选A。
3.如图所示,在“探究平抛运动的特点”实验中,钢球从斜槽上静止释放,经光电门水平抛出。读取小球遮挡光电门的时间,测出小球的直径,可计算出小球的平抛初速度。为了减小测量误差,下列措施正确的有( )
A.适当升高释放钢球的位置 B.适当降低释放钢球的位置
C.选择直径稍小的钢球 D.选择质量稍大的钢球
【答案】C
【详解】设小球的直径为,通过光电门的遮光时间为,平抛时的初速度为,由题意可知。显然,为了减小测量误差升高和降低释放钢球的位置、选择质量稍大的钢球均对减小误差没有影响,而选择直径稍小的钢球,将使得其通过光电门时的平均速度更接近瞬时速度,故选C。
4.如图所示,A、B是两个质量相同的小钢球,其所处的两个斜槽滑道完全相同,滑道底端切线水平,且滑道2底端与光滑水平板吻接,现将A、B从相对于滑道底端相等高度处由静止同时释放,则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相碰,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、B两球仍会在水平面上相碰,这说明( )
A.平抛运动在水平方向的运动是匀速直线运动
B.平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动
C.A球在下落过程中机械能守恒
D.A,B两球的速度任意时刻都相同
【答案】A
【详解】改变释放点高度及上面滑道对地的高度两球始终在水平面上相遇,知A球在水平方向上的运动与B球在水平面上的运动相同.即平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动,故选A.
5.用如图所示装置绘制小球做平抛运动的轨迹,关于此实验下列说法错误的是( )
A.斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向
B.小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下
C.实验中需要记录小球平抛的起点位置
D.为较准确地绘出小球运动轨迹,记录的点应适当多一些,并用平滑曲线把各记录点连起来
【答案】A
【详解】AB.本实验要求钢球每次从斜槽末端抛出时的速度相同,所以必须每次从斜槽上同一位置自由滑下,而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响,斜槽轨道末端沿水平方向,故A错误,B正确;
C.实验中需要记录小球平抛的起点位置,故C正确;
D.为较准确地绘出小球运动轨迹,记录的点应适当多一些,并用平滑曲线把各记录点连起来,故D正确。
选错误的,故选A。
6.“探究平抛运动的特点”实验中,下列情况中不会影响实验探究结果的是( )
A.斜槽轨道不光滑 B.斜槽末端不水平
C.装置的背板不竖直 D.小球受到空气阻力不能忽略
【答案】A
【详解】A.小球每次均从斜槽同一位置静止释放,斜槽对小球摩擦力做功相同,小球飞出斜槽末端速度大小一定,即斜槽轨道的摩擦对实验没有影响,可知,斜槽轨道不光滑不会影响实验探究结果,故A正确;
B.斜槽末端不水平,小球飞出斜槽末端速度方向不水平,小球的运动不是平抛运动,可知,斜槽末端不水平会影响实验探究结果,故B错误;
C.平抛运动轨迹在竖直平面上,若装置的背板不竖直,将影响精确描绘小球轨迹上的位置,可知,装置的背板不竖直会影响实验探究结果,故C错误;
D.若小球受到空气阻力不能忽略,则小球受到重力与空气阻力,小球的运动不是平抛运动,可知,小球受到空气阻力不能忽略会影响实验探究结果,故D错误。
故选A。
二、多选题
7.某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后,为进一步研究钢球在水平方向的运动规律,该同学选抛出点为坐标原点O,水平竖直建立直角坐标系,在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)和(x3,y3)。下列说法中正确的有( )
A.每次应在斜槽上的同一点释放钢球
B.坐标原点O在水平轨道末端端点处
C.若y1 = y2-y1 = y3-y2时,满足x1:x2:x3 = 1:2:3,则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动
D.在轨迹上选取若干点获取数据,若画出的y-x2图像是一条过原点的直线,则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动
【答案】AD
【详解】A.每次应在斜槽上的同一点释放钢球,以保证到达斜槽底端时速度相同,故A正确;
B.坐标原点O在小球在水平轨道末端时球心的投影处,故B错误;
C.若满足y1:(y2-y1):(y3-y2) = 1:3:5时,满足x1:x2:x3 = 1:2:3,则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动,故C错误;
D.根据,
可得
则在轨迹上选取若干点获取数据,若画出的y-x2图像是一条过原点的直线,则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动,故D正确。
故选AD。
8.如图所示,在“探究平抛运动的特点”实验中,钢球从斜槽上静止释放,经光电门水平抛出。读取小球遮挡光电门的时间,测出小球的直径,可计算出小球的平抛初速度。下列措施正确的有( )
A.多次进行实验取平均值 B.释放钢球的位置要相同
C.释放钢球时轻轻松手 D.保证轨道末端水平
【答案】ABCD
【详解】A.多次进行实验取平均值可以减小偶然误差,故A正确;
BC.为了保证每次小球抛出时的速度相同,每次释放钢球的位置要相同,释放钢球时轻轻松手,故BC正确;
D.为了保证小球抛出时的速度处于水平方向,需要保证轨道末端水平,故D正确。
故选ABCD。
9.下图是某实验小组探究平抛运动的特点时用频闪照相机拍到的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的所示,照片中每个小方格的边长为10cm。已知重力加速度,下列说法正确的是( )
A.为小球做平抛运动的抛出点
B.频闪照相机的拍照周期为
C.小球做平抛运动的初速度大小为
D.小球在处的速度大小为
【答案】BCD
【详解】A.由频闪照片可知,相同时间内小球在水平方向上位移相同,竖直方向上相同时间内位移之比为;该比值与速度为零的匀加速运动,相同时间间隔内位移之比为的结论不符,故A错误;
B.根据竖直方向的匀变速运动特点,满足
代入
可求得频闪照相机的拍照周期为,故B正确;
C.小球每经过,水平方向的位移为,可知小球做平抛运动的初速度大小为,故C正确;
D.小球在处时为、的中间时刻,因竖直方向上小球做匀变速直线运动,在处时竖直方向瞬时速度大小与到过程的平均速度相等,满足
小球在处时水平速度为平抛运动的初速度,即
合成得小球在处的速度大小为,故D正确。
故选BCD。
10.某同学通过频闪照相的方法研究平抛物体的运动,用一张印有小方格的纸记录小球在平抛运动途中的几个位置。得到实验如图所示,图中背景方格坐标每一个边长为。一物体做平抛运动时分别经过O、a、b三点,取重力加速度,则下列结论中正确的有( )
A.速度的变化量
B.小球的抛出速度
C.a点的速度
D.小球抛出点的坐标为(以O点为坐标原点,向下为y轴正方向,小球水平方向为x轴正方向)
【答案】ABD
【详解】A.由于O、a、b相邻两点水平方向间隔相等,说明,平抛运动是匀变速曲线运动,因为重力加速度g恒定不变,所以每经过相等的时间,速度的变化大小相等、方向相同,速度的变化量为
即
故A正确;
B.根据匀变速直线运动规律可知
又因水平方向为匀速直线运动,则抛出速度为
故B正确;
C.利用平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动,即可求出小球经过a点时竖直方向分速度为
根据矢量的合成可得到
故C错误;
D.小球从抛出点运动到a点的时间为
解得
若以O点为坐标原点,向下为y轴正方向,小球水平速度方向为x轴正方向,可求出抛出点到a点的水平位移大小为
竖直位移大小为
则抛出点在( -5 cm,- 1.25 cm)处,故D正确。
故选ABD。
三、实验题
11.某学习小组用如图甲所示装置探究平抛运动的规律。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球在斜槽上点由静止释放,斜槽末端水平,钢球沿斜槽轨道滑下后从点水平抛出,落在水平放置的可上下调节的倾斜挡板上。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。改变挡板的高度,仍在点由静止释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。重力加速度。
(1)实验时如何检验斜槽末端是否水平:__________;
(2)将白纸上记录的小球痕迹点用平滑的曲线连接,如图乙所示,在轨迹上取、两点,测得点的横坐标和纵坐标、点的横坐标,并标在坐标轴上,由此求得平抛运动初速度大小__________;点对应纵坐标__________;
(3)重复实验时,将白纸换成坐标纸,实验得到小球在坐标纸上的部分痕迹点如图丙所示,坐标纸每小格的边长为,、、是轨迹上的三点,则小球从运动到时间间隔为__________;小球运动到点速度大小__________。
【答案】(1)将小球放在斜槽末端看是否能静止
(2)
(3)
【详解】(1)将小球轻放在斜槽末端的水平部分,若小球能保持静止不滚动,则说明斜槽末端水平。
(2)[1]平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据
可得,小球到达点的时间
水平方向小球做匀速直线运动,平抛的初速度为
[2]由图可得小球到达点的时间
故点对应纵坐标
(3)[1]坐标纸每格边长
水平方向小球从到及从到的位移差均为
故小球从到及从到的时间相等,设为,竖直方向
由匀变速直线运动的规律可得
代入数据解得
[2]小球水平方向做匀速直线运动,速度
由匀变速直线运动的规律,小球运动到点时竖直方向的分速度等于段竖直平均速度,即
合速度
12.在“探究平抛运动的特点”实验中,两个实验小组选用不同的仪器进行实验。第一组采用了图甲所示的装置,实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤敲击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)小组同学观察到的现象是小球A、B________(选填“同时”或“不同时”)落地;
(2)以下说法正确的是________;(填选项前的字母)
A.实验说明小球A在竖直方向做自由落体运动
B.实验说明小球A在水平方向做匀速直线运动
C.实验不能说明小球A与B在竖直方向的运动特点相同
D.实验能够说明小球A在水平方向的运动特点
(3)第二小组采用图乙的仪器,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图乙所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0),已知重力加速度的大小为g。
①下列说法正确的是________;(填选项前的字母)
A.实验所用斜槽应尽量光滑
B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
C.求平抛运动的初速度时应读取轨迹上离坐标原点较远的点的数据
②根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小_______。
【答案】(1)同时
(2)A
(3) C
【详解】(1)在小球A、B处于同一高度时,用小锤敲击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开;观察到的现象是小球A、B同时落地。
(2)实验说明小球A与B在竖直方向的运动特点相同,由于B球做自由落体运动,所以实验说明小球A在竖直方向做自由落体运动;但实验不能够说明小球A在水平方向的运动特点。
故选A。
(3)①[1]A.斜槽光滑与否对实验结果无影响,故A错误;
B.不是将所有的点连起来,而是要将远离轨迹的点舍去,其余的点用平滑曲线连起来,故B错误;
C.为了减小误差,选择点的坐标计算平抛运动初速度时,应离抛出点稍远一些,故C正确。
故选C。
②[2]根据平抛运动规律有,
联立解得小球做平抛运动的初速度大小为
13.某同学用图甲所示的装置研究“平抛运动竖直方向的运动特点”,斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H,实验时,当P小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出,同时由于电路断开使电磁铁释放Q小球,发现两小球同时落地(两球下落过程不发生碰撞),改变H大小,重复实验,P、Q仍同时落地。
(1)下列关于实验条件和结论的说法中,正确的有_____
A.P球的质量必须大于Q球的质量
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.本实验说明做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动
(2)在某次实验过程中,将背景换成方格纸,通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为,重力加速度g取,则频闪相机的闪光周期T=_____s,该小球到达b点的速度大小为_____。
【答案】(1)C
(2) 0.02 0.5
【详解】(1)A.P球与Q球的质量对小球在竖直方向的运动没有影响,故A错误;
B.实验的斜槽轨道是否光滑小球P都可以与挡片相碰后水平飞出,对实验无影响,故B错误;
C.P和Q小球能够同时落地,说明P与Q在竖直方向上的运动形式一致,都是自由落体运动,故C正确。
故选C。
(2)[1]小球在竖直方向上做自由落体运动,根据运动学规律,有
代入数据后可解得
[2]小球在水平方向做匀速直线运动,所以水平初速度为
小球运动到b点时的竖直方向速度为
所以小球到b点的速度为
14.(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是( )
A.重垂线 B.秒表 C.坐标纸 D.天平
(2)在做实验中,下列说法正确的是( )
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
(3)如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm。如果取g=10m/s2,那么:
a.闪光照片闪光周期是___________s。(保留两位有效数字)
b.小球运动中水平分速度的大小是___________m/s。(保留两位有效数字)
c.经过B点时的合速度大小是___________m/s。(保留两位有效数字)
【答案】(1)AC
(2)AD
(3) 0.10 1.5 2.5
【详解】(1)做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球斜槽、铅笔、图钉之外,还需要的器材是坐标纸、重垂线,坐标纸除能更准确确定位置外,还能读出某点坐标,使作图更准确;重垂线的作用是确保坐标纸是在竖直面内,使其与小球运动平面平行,确保轨迹为平抛运动轨迹,不需要秒表测量时间,也不需要天平测量小球的质量。
故选AC。
(2)ABC.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的,同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,故A正确,BC错误;
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确。
故选AD。
(3)[1]在竖直方向上,有
解得
[2]水平方向,有
解得
[3]根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,则
所以B点速度大小为
试卷第2页,共15页
试卷第3页,共15页
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2025-2026学年度高一物理下学期期末复习专题
知识梳理
温故知新
一、实验原理
1.利用追踪法逐点描绘出小球的运动轨迹。
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的坐标与坐标间的关系具有的形式(是一个常量),则说明轨迹是一条抛物线。
3.测出轨迹上某点的坐标、,根据,得初速度。
二、实验器材
斜槽、小球、方木板、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。
三、实验步骤(以描迹法为例)
1.将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从斜槽末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球经过的某一位置。
2.让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。
3.用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,得到小球平抛运动轨迹。
四、数据处理
1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线:如图所示,在轴上等距离的几个点、、、…向下作垂线,垂线与小球轨迹的交点记为、、、…用刻度尺测量各点的坐标。
(1)代数计算法:将某点(如点)的坐标代入求出,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘的曲线为抛物线。
(2)图像法:建立坐标系,根据所测量的各个点的坐标值计算出对应的值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。
2.计算初速度
(1)若原点为抛出点
在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点、、、、、,用刻度尺、三角板测出它们的坐标,并记录在表格中,已知值,利用公式和,求出小球做平抛运动的初速度,最后算出的平均值。
轨迹点
的平均值
(2)若原点不是抛出点
①在轨迹曲线上取三点、、,使,如图所示。到与到的时间相等,设为。
②用刻度尺分别测出、、,则有,。
③,且,由以上两式得。
题型速练
一题一思,查漏补缺
一、单选题
1.用如图所示装置研究平抛运动,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。下列说法正确的是( )
A.A球比B球落地早
B.A球比B球落地晚
C.A、B两球同时落地
D.击打弹性金属片的力越大,A球在空中运动的时间越长
2.如图所示,为了研究平抛物体的运动规律,可做下面的实验:用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向飞出,同时B球做自由落体运动。改变整个装置的高度h做同样的实验,发现两球首次撞击地面的声音总是同时发出。此实验说明( )
A.平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动
B.平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动
C.小球A与小球B的位移相同
3.如图所示,在“探究平抛运动的特点”实验中,钢球从斜槽上静止释放,经光电门水平抛出。读取小球遮挡光电门的时间,测出小球的直径,可计算出小球的平抛初速度。为了减小测量误差,下列措施正确的有( )
A.适当升高释放钢球的位置 B.适当降低释放钢球的位置
C.选择直径稍小的钢球 D.选择质量稍大的钢球
4.如图所示,A、B是两个质量相同的小钢球,其所处的两个斜槽滑道完全相同,滑道底端切线水平,且滑道2底端与光滑水平板吻接,现将A、B从相对于滑道底端相等高度处由静止同时释放,则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相碰,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、B两球仍会在水平面上相碰,这说明( )
A.平抛运动在水平方向的运动是匀速直线运动
B.平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动
C.A球在下落过程中机械能守恒
D.A,B两球的速度任意时刻都相同
5.用如图所示装置绘制小球做平抛运动的轨迹,关于此实验下列说法错误的是( )
A.斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向
B.小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下
C.实验中需要记录小球平抛的起点位置
D.为较准确地绘出小球运动轨迹,记录的点应适当多一些,并用平滑曲线把各记录点连起来
6.“探究平抛运动的特点”实验中,下列情况中不会影响实验探究结果的是( )
A.斜槽轨道不光滑 B.斜槽末端不水平
C.装置的背板不竖直 D.小球受到空气阻力不能忽略
二、多选题
7.某同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后,为进一步研究钢球在水平方向的运动规律,该同学选抛出点为坐标原点O,水平竖直建立直角坐标系,在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)和(x3,y3)。下列说法中正确的有( )
A.每次应在斜槽上的同一点释放钢球
B.坐标原点O在水平轨道末端端点处
C.若y1 = y2-y1 = y3-y2时,满足x1:x2:x3 = 1:2:3,则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动
D.在轨迹上选取若干点获取数据,若画出的y-x2图像是一条过原点的直线,则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动
8.如图所示,在“探究平抛运动的特点”实验中,钢球从斜槽上静止释放,经光电门水平抛出。读取小球遮挡光电门的时间,测出小球的直径,可计算出小球的平抛初速度。下列措施正确的有( )
A.多次进行实验取平均值 B.释放钢球的位置要相同
C.释放钢球时轻轻松手 D.保证轨道末端水平
9.下图是某实验小组探究平抛运动的特点时用频闪照相机拍到的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的所示,照片中每个小方格的边长为10cm。已知重力加速度,下列说法正确的是( )
A.为小球做平抛运动的抛出点
B.频闪照相机的拍照周期为
C.小球做平抛运动的初速度大小为
D.小球在处的速度大小为
10.某同学通过频闪照相的方法研究平抛物体的运动,用一张印有小方格的纸记录小球在平抛运动途中的几个位置。得到实验如图所示,图中背景方格坐标每一个边长为。一物体做平抛运动时分别经过O、a、b三点,取重力加速度,则下列结论中正确的有( )
A.速度的变化量
B.小球的抛出速度
C.a点的速度
D.小球抛出点的坐标为(以O点为坐标原点,向下为y轴正方向,小球水平方向为x轴正方向)
三、实验题
11.某学习小组用如图甲所示装置探究平抛运动的规律。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球在斜槽上点由静止释放,斜槽末端水平,钢球沿斜槽轨道滑下后从点水平抛出,落在水平放置的可上下调节的倾斜挡板上。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。改变挡板的高度,仍在点由静止释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。重力加速度。
(1)实验时如何检验斜槽末端是否水平:__________;
(2)将白纸上记录的小球痕迹点用平滑的曲线连接,如图乙所示,在轨迹上取、两点,测得点的横坐标和纵坐标、点的横坐标,并标在坐标轴上,由此求得平抛运动初速度大小__________;点对应纵坐标__________;
(3)重复实验时,将白纸换成坐标纸,实验得到小球在坐标纸上的部分痕迹点如图丙所示,坐标纸每小格的边长为,、、是轨迹上的三点,则小球从运动到时间间隔为__________;小球运动到点速度大小__________。
12.在“探究平抛运动的特点”实验中,两个实验小组选用不同的仪器进行实验。第一组采用了图甲所示的装置,实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤敲击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)小组同学观察到的现象是小球A、B________(选填“同时”或“不同时”)落地;
(2)以下说法正确的是________;(填选项前的字母)
A.实验说明小球A在竖直方向做自由落体运动
B.实验说明小球A在水平方向做匀速直线运动
C.实验不能说明小球A与B在竖直方向的运动特点相同
D.实验能够说明小球A在水平方向的运动特点
(3)第二小组采用图乙的仪器,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图乙所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0),已知重力加速度的大小为g。
①下列说法正确的是________;(填选项前的字母)
A.实验所用斜槽应尽量光滑
B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
C.求平抛运动的初速度时应读取轨迹上离坐标原点较远的点的数据
②根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小_______。
13.某同学用图甲所示的装置研究“平抛运动竖直方向的运动特点”,斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H,实验时,当P小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出,同时由于电路断开使电磁铁释放Q小球,发现两小球同时落地(两球下落过程不发生碰撞),改变H大小,重复实验,P、Q仍同时落地。
(1)下列关于实验条件和结论的说法中,正确的有_____
A.P球的质量必须大于Q球的质量
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.本实验说明做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动
(2)在某次实验过程中,将背景换成方格纸,通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,图中每个小方格的边长为,重力加速度g取,则频闪相机的闪光周期T=_____s,该小球到达b点的速度大小为_____。
14.(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是( )
A.重垂线 B.秒表 C.坐标纸 D.天平
(2)在做实验中,下列说法正确的是( )
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
(3)如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm。如果取g=10m/s2,那么:
a.闪光照片闪光周期是___________s。(保留两位有效数字)
b.小球运动中水平分速度的大小是___________m/s。(保留两位有效数字)
c.经过B点时的合速度大小是___________m/s。(保留两位有效数字)
试卷第2页,共9页
试卷第3页,共9页
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