2020高中物理新人教版必修2同步訓(xùn)練(3)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)(Word版含答案)

1、2019-2020學(xué)年人教版物理必修 2同步訓(xùn)練（3）實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)1、某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)，他的實(shí)驗(yàn)操作是：在小球A、B處于同一高度時(shí)用小錘輕擊彈性金屬片，使A球水平飛出，同時(shí)B球被松開.曲6 S他觀察到的現(xiàn)象是：小球A、B（填 同時(shí)”或 不同時(shí)”落地；讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將（填變長(zhǎng)"、不變”或變短”力上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動(dòng)白時(shí)間與 大小無關(guān)，平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng).2、在探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在做研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描

2、繪運(yùn)動(dòng)軌跡，A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持 ；B.每次釋放小球的位置必須 （相同"或者 不同”）C.每次必須由 釋放小球（迭動(dòng)”或者 靜止”）D.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸E.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點(diǎn)連成 （折線”或直線”或平滑曲線”）（2）某同學(xué)在做研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記了小球拋出點(diǎn)的位置 O,如圖所示，A為物 體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置.g取10m/s2,根據(jù)圖象，可知平拋物體的初速度為 ;小球拋 出點(diǎn)的位置O的坐標(biāo)為.一：-lr3、采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要下列哪個(gè)器材 ()A.彈簧秤B .重錘線 C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2

3、)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。下列的一些操作要求，正確的是 ()A.每次必須由同一位置靜止釋放小球B.每次必須嚴(yán)格地等距離下降記錄小球位置C.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸D.記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些(3)若用頻閃攝影方法來驗(yàn)證小球在平拋過程中水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)，記錄下如圖所示的 頻閃照片。在測(cè)得 Xi, X2, X3, X4后，需要驗(yàn)證的關(guān)系是 。已知頻閃周期為T,用下列計(jì)算式求得的水平速度，誤差較小的是i<iI.lliliJtlA.X1-B . , C . 口 4、如圖a所示，AB是一可升降的豎直支架，支架頂端A處固定一弧形軌道，軌道末端水平

4、，一木板的上端交接于過 A的水平轉(zhuǎn)軸上，下端擱在水平地面上，將一小球從弧形軌道某一位置由靜止釋放，小球落在木板上的某處，測(cè)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程x和此時(shí)木板與水平面的夾角Q并算出tan 。改變支架AB的高度，將小球從同一位置靜止釋放 ，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組x和tan值,并用記錄的數(shù)據(jù)在圖b的坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線，作出x tan的關(guān)系圖。根據(jù)x tan圖象可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度Vo ;實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)。超過60 0后，小球?qū)⒉粫?huì)掉落在斜面上，則斜面的長(zhǎng)度為 m。(重力加速度g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效 數(shù)字)1.下列說法正確的是A.通過調(diào)節(jié)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

5、.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降E.斜槽必須光滑2.圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為 2m/s ( g 9.8m / s )。3.在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長(zhǎng)L=5cm,通過實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為 m/s； B點(diǎn)的豎直分速度為 m/s,拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的水平距離 cm,拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直距離2、cm( g 10m /s ) o6、某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，在小方格紙上畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個(gè)

6、點(diǎn)（軌跡已擦去）.已知小方格紙的邊長(zhǎng)L 2.5cm .g取10m/s2.請(qǐng)你根據(jù)小方格紙上的信息，完成下面幾個(gè)問題：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度 V0 m/s.（2）物體運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度Vb m/s;從拋出點(diǎn)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是 s.7、在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，1 .如圖所示，小球 A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時(shí)撞開接觸開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落，改變整個(gè)裝置的高度 H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的 AB兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后（）A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.豎直方向的分

7、運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)2 .用一張印有小方格的紙記錄小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L= 1.25cm,若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為vo=（用L、g表示），其值是 m/s。（g取9.8m/s2）（保留兩位小數(shù)）答案以及解析1答案及解析：答案：同時(shí)；不變；初速度；自由落體解析：解：小錘輕擊彈性金屬片時(shí)，A球做拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B球做自由落體運(yùn)動(dòng).通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到它們同時(shí)落地：用較大的力敲擊彈性金屬片則被拋出初速度變大，但豎直方向運(yùn)動(dòng)不受影響，因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間仍不變：上述現(xiàn)象說明：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度大小無關(guān)，且可以證明平

8、拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng).故答案為：相同；不變：初速度，自由落體.2答案及解析：答案：水平；相同；靜止；光滑曲線；(2)2m/s;(-20,-5)解析：(1)因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的初速度方向沿水平方向，所以一定要使斜槽的末端保持水平，為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，所以每次釋放小球的位置必須相當(dāng)將球的位腎記錄在紙上后，取下紙，將點(diǎn)連成平滑曲線。(2)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在豎直方向上是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)逐差法y gT2,可得 T , gy 0.1s,小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球的初速度為 V0 x 2m/s;C點(diǎn)豎直方向的速度Vcy hAE 2m/s,又由均 gt

9、c得tc 0.2s,則從拋出點(diǎn)到 A點(diǎn)的時(shí)間為 2Tt tc T 0.2s 0.1s 0.1s,所以拋出點(diǎn)距離點(diǎn)的水平位移為Xa V0t 2 0.1m 0.2m 20cm ,拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為 x20cm ,拋出點(diǎn)離 A點(diǎn)的豎直位移為1 2y -gt5cm ,則拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為 y 5cm ,故坐標(biāo)為(-20,-5)。23答案及解析：答案：(1)B (2) ACD(3)x4x3 x3x2x2X1x1 ;D解析：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要重錘線來確定豎直方向，不需要彈簧秤和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故選 B.(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)每次必須由同一位置靜止釋放小球，以保證小球到達(dá)最低點(diǎn)的速度相同，選項(xiàng)A正確；每次不一定嚴(yán)格地等距離下降

10、記錄小球位置，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木 板上的白紙相接觸，否則會(huì)改變運(yùn)動(dòng)軌跡，選項(xiàng) C正確；記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，以減小 誤差，選項(xiàng)D正確；故選ACD.(3)因相鄰兩位置的時(shí)間間隔相同，則若小球在平拋過程中水平方向是勻速運(yùn)動(dòng),則滿足:X4-X3=X3-X2 =X2-X1 =X1 ；由小球最后一個(gè)位置與第一個(gè)位置的水平距離計(jì)算求得的水平速度誤差較小，則用不計(jì)算式求得的水平速度誤差較小，故選D.4答案及解析：答案：1.0m/s;0.69m解析：根據(jù)v0 tan12gt22一得t 2v0 t，則水平射程為X Vot 型tanVotggO可知圖線的斜為2vo0.30mi kg -0.2 103

11、 率 k , k 0.2m ,解得 V0 J Jm/s 1.0m/s。當(dāng) 60 時(shí)，有g(shù) 1.52.22v0 tanT3s條則斜面的長(zhǎng)度為s C0V601丑-m12日73m 0.69m 。 55答案及解析：答案：1.AC 2.1.6 3.1.5 2 1.5 5解析：(1)A、為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，所以A選項(xiàng)是正確的.B、為了保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等，應(yīng)使小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放,斜槽不一定需要光滑，故B錯(cuò)誤,C正確，E錯(cuò)誤.D、記錄小球位置用的鉛筆不需要每次嚴(yán)格地等距離下降，故D錯(cuò)誤.所以AC選項(xiàng)是正確的(2)根據(jù)得，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間= (L

12、2?，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度(3)在豎直方向上，根據(jù)Ar/ = 2L =(fr-:遼 巾=拋運(yùn)動(dòng)的初速度HL Sx0.05.= = c. 什"芋=%t/乩B點(diǎn)的豎直分速度II± =/=再=o.以從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間 y,ls1一 十、“工力=玲/ = L3xU.2川=D；th =出勵(lì)"則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移31,皿=；gt' = : X IOxOx&Ihj = ().2nt = 20中，拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直位移一 ,er,., t, 1rl, errL打 14 = itq - AL = W(k?r215ri7i = 1 fScnt , t, ,.所

13、以拋出點(diǎn)距離A點(diǎn)的水平距離，拋出點(diǎn)到Ava = tin - "L = 20cm - 15cm = 5cm-點(diǎn)的豎直距離 6答案及解析：答案：(1)1.00(2)1.25(3)0.125x v0t解析：由y gT2得,TCy產(chǎn)二。s 0.05s,則初速度1.00m/s。2 0.025 m/s0.050.75m/s,所以 VbJ0.75212m/s 1.25m/s 。2(2)已知 Vby-yac .m/sy 2T 0.1b點(diǎn)豎直分速度 %0.75m/s，由Vcyh gt得知，一 ，Vcy 1.251.25m/s,tc - s 0.125s。g 107答案及解析：答案：1.C2. 2Lg ; 0.70解析：1. A球平拋的同時(shí) B球自由下落，且兩球在同一高度