1、第第 3 3 节节实验：探究平抛运动的特点实验：探究平抛运动的特点 1(多选)在探究平抛运动的特点时，可以选用如图所示的各种装置图，以下说法正确的是() A选用装置 1 探究平抛物体的水平分运动的特点，应该用眼睛看 A、B 两球是否同时落地 B选用装置 2 要获得稳定的细水柱显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 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 D除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒 15 帧的录像获得平抛轨迹 2在“探究平抛物体的运动特点”的实验中，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这 样做的目的是() A
2、保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B保证小球飞出时，初速度水平 C保证小球在空中运动的时间每次都相等 D保证小球运动的轨迹是一条抛物线 3(多选)在做“探究平抛运动的特点”的实验中，下列说法中正确的是() A安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直 B安装斜槽和木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦即可 C每次实验都要把小球从同一位置由静止释放 D实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的特点 4如图所示为利用频闪摄影方法拍摄的探究物体做平抛运动的特点的照片，图中 A、B、C 为三个同时由同一 点O出发的相同小球。OA为 A 球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；OB为 B 球以速度v被
3、水平抛出后的运动 轨迹；OC为 C 球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论： (1)_ _ (2)_ _ 5做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在着地前 后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)。已知汽车长度为 3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等， 由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为_ m/s，高台离地面的高度为_ m。(g取 10 m/s 2) 6在“探究平抛运动的特点”实验中， (1)图 1 是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在 斜槽末端点时的_在坐标纸
4、上的水平投影点。 A球心B球的上端 C球的下端 在此实验中，下列说法正确的是_。 A斜槽轨道必须光滑 B记录的点应适当多一些 C用光滑曲线把所有的点连接起来 Dy轴的方向根据重锤线确定 (2)图 2 是利用图 1 装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是_。 A释放小球时初速度不为 0 B释放小球的初始位置不同 C斜槽末端切线不水平 7在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验 装置如图甲所示。 (1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法： _。 (2)关于这个实验，下列说法正
5、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实验前要用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D小球的平抛运动要靠近木板但不接触 (3)在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的 关系正确的是_。 (4)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、 B、C三点间竖直距离h110.20 cm，h220.20 cm，A、B、C三点间水平距离x1x2x12.40 cm，g取 10 m/s 2， 则小球平抛运动的初速度v0的计算式为_(用字母h1、h2、x、g表示)，代入
6、数据得其大小为_ m/s。 8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，实验时采用如图所示的装置。 先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从 斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向平移距离x，再使小 球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从 斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x10.00 cm，A、B间距离y14.78 cm，B、 C间距离y214.58 cm。(g取 9.8 m/
7、s 2) (1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v0_(用题中所给字母表示)。 (2)小球初速度的测量值为_m/s(保留两位有效数字)。 9如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照 片研究： (1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是 自由落体运动； (2)若取g10 m/s 2，试求水流喷出的速度(保留三位有效数字)。 答案 1(多选)在探究平抛运动的特点时，可以选用如图所示的各种装置图，以下说法正确的是() A选用装置 1 探究平抛物体的水平分运动的特点，应该用眼睛看 A、B
8、两球是否同时落地 B选用装置 2 要获得稳定的细水柱显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 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 D除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒 15 帧的录像获得平抛轨迹 答案BD 解析选用装置 1 探究平抛物体的竖直分运动的特点，应该用耳朵听声音判断 A、B 两球是否同时落地，所以 A 错误；装置 2 中竖直管上端A一定要低于水面，才能保证两管上端之间的压强差恒定，水离开喷嘴时的速度恒定， 所以 B 正确；装置 3 中从斜槽上同一位置由静止释放钢球，才能保证每次平抛运动的初速度相同，因此 C 错误；D 正
9、确。 2在“探究平抛物体的运动特点”的实验中，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这 样做的目的是() A保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B保证小球飞出时，初速度水平 C保证小球在空中运动的时间每次都相等 D保证小球运动的轨迹是一条抛物线 答案B 解析斜槽末端切线必须水平，是为了确保初速度水平，以满足平抛运动的条件，故 B 正确。 3(多选)在做“探究平抛运动的特点”的实验中，下列说法中正确的是() A安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直 B安装斜槽和木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦即可 C每次实验都要把小球从同一位置由静止释放 D实验的目的是描出小球的运动轨迹
10、，分析平抛运动的特点 答案ACD 解析安装斜槽和木板时，木板要竖直，以保证描点准确，故 A 正确，B 错误；为保证小球每次做平抛运动的 初速度相同，每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，故 C 正确；实验目的就是选项 D 所述，故 D 正确。 4如图所示为利用频闪摄影方法拍摄的探究物体做平抛运动的特点的照片，图中 A、B、C 为三个同时由同一 点O出发的相同小球。OA为 A 球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；OB为 B 球以速度v被水平抛出后的运动 轨迹；OC为 C 球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论： (1)_ _ (2)_ _ 答案(1)做平抛运动的物体在水平方向做匀
11、速直线运动。 (2)做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。 解析仔细观察照片可以发现，B、C 两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动小球 B 在竖 直方向上的运动规律与自由落体运动相同；而 A、B 两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运 动小球 B 在水平方向上的运动规律与匀速直线运动相同。 5做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在着地前 后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)。已知汽车长度为 3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等， 由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为_ m/s，高台离
12、地面的高度为_ m。(g取 10 m/s 2) 答案1211.25 解析由照片知在前两段曝光的时间间隔内， 汽车的竖直位移之差yl3.6 m， 又ygT 2， 所以相邻两次曝光的时间间隔T y g 3.6 10 s0.6 s。 相邻两次曝光时间内的水平位移 2l7.2 m， 所以汽车离开高台时的瞬时速度大小v02l T 7.2 0.6 m/s12 m/s。 第二次曝光时车的竖直速度vy3l 2T 33.6 20.6 m/s9 m/s， 此时，车下落的时间t1v y g 9 10 s0.9 s， 从开始到落地的总时间t2t1T1.5 s， 故高台离地面的高度 h1 2gt 2 21 2101.5
13、 2 m11.25 m。 6在“探究平抛运动的特点”实验中， (1)图 1 是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在 斜槽末端点时的_在坐标纸上的水平投影点。 A球心B球的上端 C球的下端 在此实验中，下列说法正确的是_。 A斜槽轨道必须光滑 B记录的点应适当多一些 C用光滑曲线把所有的点连接起来 Dy轴的方向根据重锤线确定 (2)图 2 是利用图 1 装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是_。 A释放小球时初速度不为 0 B释放小球的初始位置不同 C斜槽末端切线不水平 答案(1)BBD(2)C 解析(1)由题干中确定小球
14、平抛运动轨迹的方法及实验原理知，坐标原点应选小球在斜槽末端点时小球的上 端在坐标纸上的水平投影点，所以选 B。 实验过程中，斜槽轨道不一定光滑，只要能够保证小球从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，小球离开斜槽末 端的速度也是一样的，所以 A 错误；记录点应适当多一些，能够保证描点所得的轨迹更平滑、准确，B 正确；描点 时与平滑曲线偏差过大的点须舍去，C 错误；y轴必须沿竖直方向，即用重锤线确定，即 D 正确。 (2)由题图 2 可知斜槽末端切线不水平，才会造成小球离开斜槽后做斜抛运动，C 符合题意。 7在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验
15、装置如图甲所示。 (1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法： _。 (2)关于这个实验，下列说法正确的是_。 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实验前要用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D小球的平抛运动要靠近木板但不接触 (3)在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的 关系正确的是_。 (4)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、 B、C三点间竖直距离h110.20 cm，h220.20 cm，A、B、
16、C三点间水平距离x1x2x12.40 cm，g取 10 m/s 2， 则小球平抛运动的初速度v0的计算式为_(用字母h1、h2、x、g表示)，代入数据得其大小为_ m/s。 答案(1)将小球放在木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平(或用水平仪检查木板是否水平等) (2)BCD(3)C(4)x g h2h1 1.24 解析(1)使小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，检查木板是否水平可以将小球放在斜槽的末端(或 木板上的任意位置)看小球能否静止，或用水平仪检查木板是否水平等。 (2)小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故 A 错误；因 为要画同
17、一运动的轨迹，故每次释放小球的位置必须相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故 B 正确； 小球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须确保坐标纸上的竖线是竖直的， 故 C 正确；实验要求小球滚下时不能碰到竖直木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲 线，故 D 正确。 (3)斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸应该水平竖直，坐标 原点应该与小球在斜槽末端静止时在竖直木板上的投影重合，故 C 正确。 (4)小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有h2h1gt 2，所以 t h
18、2h1 g ，小球平抛运动的初速度大小为v0 x tx g h2h1，代入数据，解得 v01.24 m/s。 8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，实验时采用如图所示的装置。 先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从 斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向平移距离x，再使小 球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从 斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x10.00 cm，A、B
19、间距离y14.78 cm，B、 C间距离y214.58 cm。(g取 9.8 m/s 2) (1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度为v0_(用题中所给字母表示)。 (2)小球初速度的测量值为_m/s(保留两位有效数字)。 答案(1)x g y2y1 (2)1.0 解析(1)设小球在水平方向每运动位移x，运动的时间为T，竖直方向小球做自由落体运动，根据推论有y gT 2，即 y2y1gT 2，得 T y2y1 g ，再由水平方向xv0T，有v0 x Tx g y2y1。 (2)x10.00 cm，A、B间距离y14.78 cm，B、C间距离y214.58 cm，将数据代入v0 x g y2y
20、1得 v01.0 m/s。 9如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照 片研究： (1)已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是 自由落体运动； (2)若取g10 m/s 2，试求水流喷出的速度(保留三位有效数字)。 答案(1)见解析(2)0.447 m/s 解析(1)根据水平分运动是匀速直线运动，可以按水平方向的距离都等于 2 cm 选取几个点，发现这几个点恰 好落在坐标纸格线的交点上，如(2,1)、(4,4)、(6,9)等，可见在相等的时间间隔内，竖直方向的位移之比恰好等 于 135，证明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 (2)观察发现，水流在水平方向的位移是 0.04 m 时， 竖直方向的位移也是 0.04 m，根据h1 2gt 2， 得水流喷出的速度 v0 x tx g 2h0.447 m/s。
