PAGEPAGE1試驗4探討平拋運動1.在做“探討平拋運動”試驗時,某同學利用試驗探究平拋運動在水平方向的運動規律。(1)除了木板、重垂線、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標紙之外,在如圖所示的器材中還須要的是。

(2)(多選)試驗中,下列說法正確的是。

A.斜槽軌道必需光滑B.斜槽軌道末端必需水平C.每次必需由靜止釋放小球D.每次小球釋放的位置必需相同答案(1)D(2)BCD解析(1)在做“探討平拋運動”試驗時,除了木板、重垂線、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標紙之外,還須要刻度尺,便于測量小球的位移。(2)該試驗要求小球每次拋出的初速度要相同,因此要每次將小球從同一位置由靜止釋放,斜槽軌道是否光滑對試驗結果沒有影響,A錯誤,C、D正確;試驗中必需保證小球做平拋運動,而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用,所以斜槽軌道末端必須要水平,B正確。2.在做“探究平拋運動規律”的試驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,為了能較精確地描出運動軌跡,A.通過調整使斜槽末端的切線保持;

B.每次釋放小球的位置必需(選填“相同”或者“不同”);

C.每次必需由釋放小球(選填“運動”或者“靜止”);

D.小球運動時不能與木板上的白紙相接觸;E.將小球的位置記錄在紙上后,取下紙,將點連成(選填“折線”“直線”或“光滑曲線”)。

答案水平相同靜止光滑曲線解析為了保證小球的初速度水平,要通過調整使斜槽末端切線保持水平;為了保證每次小球做平拋運動的初速度相等,應每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球;將球的位置記錄在紙上后,取下紙,將點連成光滑曲線。3.(1)(多選)在做“探討平拋運動”的試驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。為了能較精確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上。

A.通過調整使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同C.每次必需由靜止釋放小球D.記錄小球位置用的鉛筆每次必需嚴格地等距離下降E.要保證小球運動時不與木板上的白紙相接觸F.斜槽必需是光滑的,以免小球受到摩擦力的作用(2)作出平拋運動的軌跡后,為求出其初速度,試驗中需測量的數據有和。其初速度的表達式為v0=。

答案(1)ACE(2)小球從原點到某位置的水平位移x從原點到該位置的豎直位移yxg解析(1)要保證每次拋出時的速度相等,應使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下并且斜槽軌道末端必需保持水平,至于摩擦力不會影響這個結果,記錄小球位置用的鉛筆每次沒必要嚴格地等距離下降,小球運動時應避開與紙面發生摩擦。所以選A、C、E。(2)要求初速度,則需知道小球從原點到某位置的水平位移x以及從原點到該位置的豎直位移y,v0=xg24.(1)(多選)在探究平拋運動的規律時,可以選用如圖所示的各種裝置,以下說法正確的是

A.選用裝置1探討平拋物體豎直分運動,應當保證A、B兩球同時起先運動B.選用裝置2時,要獲得穩定細水柱所顯示的平拋軌跡,豎直管上端A肯定要低于水面C.選用裝置3時,要獲得鋼球的平拋軌跡,不肯定要每次從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D.除上述裝置外,也能用頻閃照相機連續拍攝鋼球做平拋運動時的照片,獲得平拋軌跡(2)某物理愛好小組在探究平拋運動的規律試驗時,讓小球做平拋運動,用頻閃照相機對準方格背景照相,拍攝到了如圖所示的照片,已知每個小方格邊長9.8cm,當地的重力加速度g=9.8m/s2。①若以第一次拍攝到的小球所處位置為坐標原點,水平向右和豎直向下為平面直角坐標系的正方向,則沒有被拍攝到的小球(在圖中沒有方格的區域內)位置坐標為用圖中格數表示坐標,比如圖中標記為2的小球坐標為:(2,1))。

②小球平拋運動的初速度大小為m/s。

答案(1)ABD(2)①(6,6)②1.96解析(1)選用裝置1探討平拋物體豎直分運動,只有保證A、B兩球是同時起先運動,同時落地,才能證明平拋的豎直分運動是自由落體運動,A正確;選用裝置2時,要獲得穩定的細水柱所顯示的平拋軌跡,就要保持噴口處的壓強不變,所以要求豎直管上端A肯定要低于水面,B正確;選用裝置3時,要獲得鋼球的平拋軌跡,肯定要每次從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球,以保證每次小球的拋出速度相同,C錯誤;除上述裝置外,用頻閃照相機連續拍攝鋼球做平拋運動時的照片,也可以獲得平拋運動的軌跡,D正確。故選A、B、D。(2)①視察圖像可知,在曝光的周期內,小球在水平方向勻速運動兩個單位長度,所以可得出橫坐標為x=6l0;小球在豎直方向做勻變速運動,由勻變速直線運動的規律可知,在連續相等的時間間隔內位移差值相等,可求得被遮住的點與第3點豎直方向的距離為h=3l0,所以縱坐標為y=(1+2+3)l0=6l0,故沒有被拍攝到的小球位置坐標為(6,6)。②小球在豎直方向做勻變速運動,可得Δh=gT2,可求得T=0.1s,所以小球平拋運動的初速度大小為v0=2l5.在探究平拋運動的規律時,可以選用下列各種裝置進行探討。(1)圖1的試驗現象是。該現象說明平拋運動。

(2)圖2是為了獲得穩定細水柱來顯示平拋運動軌跡,其中能獲得穩定細水柱的過程應當是水面從起先位置始終降到豎直細管(填“A”或“B”)處。

(3)圖3是在試驗室內探討平拋運動的裝置。為了保證鋼球每次拋出后在空中做平拋運動的軌跡肯定,應每次都讓小球從斜槽上位置由滾下。

(4)圖4是采納頻閃攝影的方法拍攝到的“小球做平拋運動”的照片。背景標尺每小格邊長均表示5cm,則由圖可求得拍攝時每s曝光一次,平拋運動的初速度為m/s,已知重力加速度為10m/s2。

答案(1)兩小球總是同時落地豎直分運動是自由落體運動(2)A(3)同一靜止(4)0.11解析(1)裝置圖1是探討平拋物體豎直分運動的裝置,視察試驗發覺兩小球同時落地,可知平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。(2)圖2是為了獲得穩定的細水柱來顯示平拋運動軌跡,其中能獲得穩定細水柱的過程應當是水面從起先位置始終降到豎直細管A處,這是因為:豎直管與大氣相通,為外界大氣壓強,保證豎直管上出口處的壓強為大氣壓強,因而另一出水管的上端口處壓強與豎直管上出口處的壓強有恒定的壓強差,保證另一出水管出水壓強恒定,從而水速度恒定,削減試驗誤差;(3)圖3是在試驗室內探討平拋運動的裝置。為了保證鋼球每次拋出后在空中做平拋運動的軌跡肯定,應每次都讓小球從斜槽上同一位置由靜止滾下,保證初速度相同,從而保證軌跡肯定。(4)設每次曝光時間間隔為T,在豎直方向有Δy=aT2,可得2L=gT2,則T=0.1s;在水平方向有v0=xT=26.“探討平拋運動”試驗的裝置如圖甲所示。鋼球從斜槽上滾下,經過水平槽飛出后做平拋運動。每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止滾下,在小球運動軌跡的某處用帶孔的卡片接小球,使球恰好從孔中心通過而不遇到邊緣,然后對準孔中心在白紙上登記一點。通過多次試驗,在豎直白紙上記錄鋼球所經過的多個位置,用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡。(1)試驗所需的器材有:白紙、圖釘、木板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重垂線、有孔的卡片,除此之外還須要的一項器材是

A.天平B.秒表C.刻度尺(2)在此試驗中,小球與斜槽間有摩擦(選填“會”或“不會”)使試驗的誤差增大;假如斜槽末端到小球落地點的高度相同,小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,那么小球每次在空中運動的時間(選填“相同”或“不同”)。

(3)在試驗中,在白紙上建立直角坐標系的方法是:使斜槽末端的切線水平,小球在槽口時,在白紙上記錄球的重心在豎直木板上的水平投影點O,作為小球做平拋運動的起點和所建坐標系的原點,接下來應當選擇的步驟是

A.利用懸掛在槽口的重垂線畫出過O點向下的豎直線為y軸,取下白紙,在紙上畫出過O點,與y軸垂直、方向向右的直線為x軸。B.從O點向右作出水平直線為x軸,取下白紙,在紙上畫出過O點,與x軸垂直、方向向下的直線為y軸。(4)如圖乙所示是在試驗中記錄的一段軌跡。已知小球是從原點O水平拋出的,經測量A點的坐標為(40cm,20cm),g取10m/s2,則小球平拋的初速度v0=m/s,若B點的橫坐標為xB=60cm,則B點縱坐標為yB=m。

(5)一同學在試驗中采納了如下方法:如圖丙所示,斜槽末端的正下方為O點。用一塊平木板附上復寫紙和白紙,豎直立于正對槽口前的O1處,使小球從斜槽上某一位置由靜止滾下,小球撞在木板上留下痕跡A。將木板向后平移至O2處,再使小球從斜槽上同一位置由靜止滾下,小球撞在木板上留下痕跡B。O、O1間的距離為x1,O、O2間的距離為x2,A、B間的高度差為y。則小球拋出時的初速度v0為。

A.(x22-x12)g2y B.(答案(1)C(2)不會相同(3)A(4)20.45(5)A解析(1)試驗所需器材有白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重垂線、有孔的卡片,還須要刻度尺測小球在水平方向和豎直方向運動的距離,故C正確。(2)在試驗中保證小球到達斜槽末端的速度相同即可,小球與斜槽間有無摩擦對試驗結果不會產生影響;小球做平拋運動的高度相同,由t=2h(3)應先利用重垂線作出豎直方向的y軸,取下白紙,在紙上畫出過O點,與y軸垂直、方向向右的直線為x軸,故A正確。(4)依據平拋運動規律有:t=2hg=2×0.210s=0.2s,v0=xt=0.40.2m/s=2m/s;依據B點的橫坐標可得t=0.62s=0.3s,所以B點縱坐標yB=12(5)依據平拋運動規律可知:小球打在A點時:x1=v0t1,h1=12g小球打在B點時,x2=v0t2,h2=12g由題意可知,h2-h1=y由以上各式解得:v0=(x7.在“探討平拋物體的運動規律”的試驗中:(1)在安裝試驗裝置的過程中,斜槽末端的切線必需水平,這樣做的目的是

A.保證小球飛出時速度既不太大,也不太小B.保證小球飛出時初速度水平C.保證小球在空中運動的時間每次都相等D.保證小球的運動軌跡是一條拋物線(2)(多選)假如小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,則下列說法中正確的是。

A.小球平拋的初速度不同B.小球每次的運動軌跡不同C.小球在空中運動的時間均不同D.小球通過相同的水平位移所用時間可能相同(3)探討平拋物體運動的試驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.6cm,若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋運動的初速度的計算式為v0=(用L、g表示),小球在b點的速率為m/s。(保留兩位有效數字,g取10m/s2)

答案(1)B(2)AB(3)2gL1