平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

1、平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(每小題6分，共48分)1在“研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)”中，不會(huì)增大實(shí)驗(yàn)誤差的是()A小球每次自由滾落的高度不同B斜槽末端不水平C小球飛行過(guò)程受到空氣阻力D斜槽與小球之間有摩擦解析：為保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，每次釋放小球時(shí)應(yīng)在斜槽上的同一位置，A錯(cuò)；斜槽末端不水平，小球離開(kāi)斜槽后不做平拋運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；小球飛行過(guò)程受到空氣阻力作用，它不做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡不是嚴(yán)格的拋物線，C錯(cuò)；實(shí)驗(yàn)中只要求小球離開(kāi)槽末的瞬時(shí)速度水平相同就可以了，即使斜槽與小球間有摩擦，這一要求也能做到，D對(duì)答案：D2.如圖所示，在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球A沿軌道滑下離開(kāi)軌道末端

2、(末端水平)時(shí)撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)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A、B兩球總是同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了A球在離開(kāi)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)解析：由于B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B兩球總是同時(shí)落地，說(shuō)明A球在豎直方向上和B球做同樣的運(yùn)動(dòng)，也做自由落體運(yùn)動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤；至于水平方向上A球做什么運(yùn)動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)無(wú)法說(shuō)明，A、B均錯(cuò)答案：C3在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

3、)A小球平拋的初速度不同B小球每次做不同的拋物線運(yùn)動(dòng)C小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同D小球通過(guò)相同的水平位移所用時(shí)間均不同解析：因小球滾下的高度不同，則小球拋出的速度不同，但在豎直方向上仍是自由落體運(yùn)動(dòng)，時(shí)間不變，水平方向的位移變化了，選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的答案：C4為了準(zhǔn)確地測(cè)出平拋軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)，需要注意的是()A選距原點(diǎn)近一些的點(diǎn)B應(yīng)正確標(biāo)出平拋小球的球心在木板上的水平投影點(diǎn)C用重垂線準(zhǔn)確地確定縱軸D選距原點(diǎn)遠(yuǎn)一些的點(diǎn)解析：在測(cè)量中應(yīng)注意減小誤差，故選項(xiàng)B、C、D正確答案：BCD5在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，圖中所示坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是(

4、)解析：A圖中坐標(biāo)紙偏右，斜槽末端沒(méi)有在坐標(biāo)紙內(nèi)，A錯(cuò)；B圖中坐標(biāo)紙放得不豎直，B錯(cuò)；C圖中坐標(biāo)紙豎直，斜槽末端又在坐標(biāo)紙內(nèi)，C正確；D圖中坐標(biāo)紙偏下，斜槽末端沒(méi)有在坐標(biāo)紙內(nèi)答案：C6.如圖，猴子攀在樹(shù)上，看到獵人對(duì)著它水平發(fā)射子彈的火光，它做出如下反應(yīng)，其中有可能逃避被擊中厄運(yùn)的是()A立即松手從樹(shù)上掉下B遲緩一下，再?gòu)臉?shù)上掉下C立即沿子彈初速度方向水平撲出D立即向子彈初速度相反的方向水平撲出解析：此題是平拋運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)的翻版子彈在做平拋運(yùn)動(dòng)，如果同時(shí)猴子只要在豎直方向也做自由落體運(yùn)動(dòng)，那么就逃避不了被擊中的厄運(yùn)A、C、D項(xiàng)都如上面情景，因此B項(xiàng)正確答案：B7一轟炸機(jī)沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)

5、，從飛機(jī)上每隔一秒鐘釋放一個(gè)炸彈(如下圖)，則下列說(shuō)法正確的是()A炸彈在空中排成豎直的線B兩彈坑間的距離隨時(shí)間的增加而增大C落地的時(shí)間間隔相等D炸彈落地(地面水平)時(shí)形成的彈坑是等間距的解析：飛機(jī)上每隔一秒鐘釋放一個(gè)炸彈，從地面上看，這些炸彈都在做平拋運(yùn)動(dòng)，且初速度都一樣，初始高度也一樣，因此這些炸彈的軌跡形狀相同，只是發(fā)生了側(cè)移既然是平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)且初速度都一樣，那么炸彈在空中排成豎直的線，因此A正確又因?yàn)橄侣鋾r(shí)間t只與下落高度y有關(guān)，所以炸彈下落時(shí)間一樣；每隔一秒鐘釋放一個(gè)炸彈，同樣每隔一秒鐘一個(gè)炸彈落地，又因?yàn)樗椒较蚴莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以炸彈落地(地面水平)時(shí)形成的彈

6、坑是等間距的，因此B項(xiàng)錯(cuò)誤而C、D項(xiàng)正確此題如果改為飛機(jī)沿水平方向勻變速運(yùn)動(dòng)，那么結(jié)果應(yīng)該如何？請(qǐng)同學(xué)們自己思考答案：ACD8.某學(xué)生在做研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，描出了如右圖所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，其中B點(diǎn)偏差較大，其可能原因是()A小球滾下的高度比其他各次高B小球滾下的高度比其他各次低C小球滾下時(shí)具有一定的初速度D以上說(shuō)法均有可能解析：小球滾下的高度較低時(shí)，做平拋的初速度較小，其軌跡線越陡，越靠近y軸答案：B二、非選擇題(共52分)9(4分)在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，已測(cè)出下落的高度與對(duì)應(yīng)的水平射程的數(shù)據(jù)如下表，g取9.8 m/s2，則物體作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_(kāi) m/s.下落的高度h/cm5

7、.020.231.044.1水平位移x/cm10.020.125.030.0解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，xv0t，hgt2，得v0x.當(dāng)h5.0 cm，x10.0 cm時(shí)，v110×102× m/s0.99 m/s；當(dāng)h20.2 cm，x20.1 cm時(shí)，v220.1×102× m/s0.99 m/s；當(dāng)h31.0 cm，x25.0 cm時(shí)，v325.0×102× m/s0.99 m/s；當(dāng)h44.1 cm，x30.0 cm時(shí)，v430.0×102× m/s1.00 m/s.求平均值v00.99 m/s.答案：0.9

8、910(6分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過(guò)桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)在鋼球拋出后經(jīng)過(guò)的地方放置一塊水平木板，木板由有標(biāo)尺的支架固定成水平(圖中支架未畫(huà)出)，木板所在高度可通過(guò)豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)在木板上固定一張白紙?jiān)撏瑢W(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：A實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫(huà)一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且abbc，如上圖所示量出ab長(zhǎng)度L20.00 cm.B讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中點(diǎn)a，記下此時(shí)木板離桌面的高度h170.00 cm.C讓鋼球從斜面上的同一位置

9、由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板離桌面的高度h280.00 cm.D讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板離桌面的高度h3100.00 cm.則該同學(xué)由上述測(cè)量結(jié)果即可粗略測(cè)出鋼球的平拋初速度大小v0_m/s，鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為vby_m/s.已知鋼球的重力加速度為g取10 m/s2，空氣阻力不計(jì)解析：由于鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)，而abbc，水平位移相等，則意味著這兩段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則豎直方向上滿(mǎn)足公式saT2，即有(100.0080.00) (80.0070.00) ×102 mgT2，解得T0.1

10、s，再由在T時(shí)間內(nèi)的水平位移abbc20.00 cm，得v02.0 m/s.由于b點(diǎn)為a、c的時(shí)間中點(diǎn)，則有vby1.5 m/s.答案：2.01.511(12分)在下圖所示的裝置中，兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使ACBD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出實(shí)驗(yàn)結(jié)果是兩小鐵球同時(shí)到達(dá)E處，發(fā)生碰撞增加或者減小軌道M的高度，只改變小鐵球P到達(dá)桌面時(shí)速度的豎直方向分量的大小，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩

11、小鐵球總是發(fā)生碰撞試分析回答該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么？解析：將P鐵球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)，在不同豎直高度的情況下與Q鐵球?qū)Ρ龋l(fā)現(xiàn)P、Q兩球總是相遇，P球水平方向上的運(yùn)動(dòng)不因P球在豎直方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)短而改變，總是和在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)的Q球有完全相同的運(yùn)動(dòng)情況，所以本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了：平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)，不影響水平方向上的分運(yùn)動(dòng)，分運(yùn)動(dòng)各自具有獨(dú)立性答案：平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性12(16分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開(kāi)鑿出一組平行的插槽(圖(1)中P0

12、P0、P1P1)，槽間距離均為d.把覆蓋復(fù)寫(xiě)紙的白紙鋪貼在硬板B上實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d.實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)，如圖(2)所示圖(1)圖(2)(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到_，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_(2)每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了_(3)在圖(2)中繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡解析：平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保持小球水平拋出

13、的初速度相同每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同有些考生不明確每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d的道理該題考查了實(shí)驗(yàn)中的留跡法，是創(chuàng)新題目，屬于中等難度的試題答案：(1)斜軌末端水平，A板水平、插槽PP垂直斜軌并在斜軌末端正下方使小球每次作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度都相同(2)使記錄紙上每?jī)牲c(diǎn)之間的水平距離等于小球在水平方向?qū)嶋H運(yùn)動(dòng)的距離(3)軌跡如右圖所示13(14分)某同學(xué)利用圖甲所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但不慎將畫(huà)有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖乙所示圖乙中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表0.10 m，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等完成下列填空：(重力加速度取9.8 m/s2)圖甲圖乙(1)設(shè)P1、P2和P3的橫坐標(biāo)分別為x1、x2和x3，縱坐標(biāo)分別為y1、y2和y3.從圖乙中可讀出|y1y2|_m，|y1y3|_m，|x1x2|_m(保留兩位小數(shù))(2)若已測(cè)知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為_(kāi)s，小球拋出后的水平速度為_(kāi)m/