高考物理實(shí)驗(yàn)題強(qiáng)化專練研究平拋運(yùn)動(dòng)含答案

實(shí)驗(yàn)題加強(qiáng)專練-研究平拋運(yùn)動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)題（本大題共5小題，共25.0分）以以下列圖，某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，在小方格紙畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡此后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個(gè)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)你依照小方格紙上的信息，達(dá)成下面幾個(gè)問題：（結(jié)果保存三位有效數(shù)字）1）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)的剎時(shí)速度vb=______m/s；3）從拋出點(diǎn)到c點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是______s。用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。因?yàn)閾醢鍦惤舶逡粋?cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)印跡點(diǎn)。搬動(dòng)擋板，從頭釋放鋼球，這樣重復(fù)，白紙大將留下一系列印跡點(diǎn)。（1）以下實(shí)驗(yàn)條件必定知足的有______。A．小球每次必定從斜槽上同一地點(diǎn)由靜止釋放B．斜槽軌道要盡量圓滑些C．斜槽軌道尾端必定保持水平D．本實(shí)驗(yàn)必需的器材還有刻度尺和停表2）為定量研究，成立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。取平拋運(yùn)動(dòng)的初步點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的______（選填“最上端”、“最下端”或許“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的地點(diǎn)即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)______（選填“需要”或許“不需要”）y軸與重錘線平行。3）伽利略曾研究過平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，若是不受空氣阻力，無論它們能射多遠(yuǎn)，只需著落高度同樣，在空中遨游的時(shí)間都同樣。這實(shí)際上是因?yàn)槠綊佄矬w______。A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)C．在著落過程中機(jī)械能守恒3.某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，在拋出點(diǎn)O的正前面，豎直放置一塊毛玻璃。他們利用不同樣的頻閃光源，在小球拋出后的運(yùn)動(dòng)過程中光源閃光，會(huì)在毛玻璃上出現(xiàn)小球的投影點(diǎn)，在毛玻璃右邊用照相機(jī)進(jìn)行多次曝光，拍攝小球在毛玻第1頁(yè)，共6頁(yè)璃上的投影照片。如圖1，小明在O點(diǎn)左側(cè)用水平的平行光源照射，獲得的照片如圖3；如圖2，小紅將一個(gè)點(diǎn)光源放在O點(diǎn)照射從頭實(shí)驗(yàn)，獲得的照片如圖4．已知光源的閃光頻次均為31HZ，光源到玻璃的距離L=1.2m，兩次實(shí)驗(yàn)小球拋出時(shí)的初速度相等。依照上述實(shí)驗(yàn)可求出：（結(jié)果均保存兩位小數(shù)）（1）重力加快度的大小為______m/s2，投影點(diǎn)經(jīng)過圖3中M地點(diǎn)時(shí)的速度大小為______m/s。2）小球平拋時(shí)的初速度大小為______m/s。在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，實(shí)驗(yàn)用以以下列圖的裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟以下：?。┰谝粔K平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，將其豎直立于斜槽軌道尾端槽口前，木板與槽口之間有一段初始距離d，并保持板面與軌道尾端的水平段垂直。（ⅱ）使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下印跡A（ⅲ）將木板沿水平方向向右平移一段動(dòng)距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下印跡B（ⅳ）將木板再水平向右平移同樣距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上獲得印跡C（ⅴ）測(cè)得A、B、C三點(diǎn)距地面的高度為y1、y2、y3，已知當(dāng)?shù)氐闹亓涌於葹間。請(qǐng)回答以下問題（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，以下說法中正確的選項(xiàng)是______A．斜槽軌道必定盡可能圓滑B．每次小球均須由靜止釋放C．每次釋放小球的地點(diǎn)能夠不同樣D．步驟（?。┏跏季嚯xd必定與步驟（ⅲ）中距離x相等（2）依照上述直接測(cè)量的量和已知的物理量能夠獲得小球平拋的初速度大小的表達(dá)式為v0=______。（用題中所給字母表示）（3）某同學(xué)做進(jìn)一步的研究，改變小球釋放的初始地點(diǎn)的高度h，每改變一次高度，重復(fù)上述步驟（ⅰ）-（ⅴ）（其余條件不變），并記錄每次的h、y1、y2、y3．在同一坐標(biāo)系中畫出y1-、y2-、y3-圖象。依照你的剖析，以下哪個(gè)圖最湊近該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果______（圖中直線a表示y1-圖象，直線b表示y2-圖象，直線c表示y3-圖象）。第2頁(yè)，共6頁(yè)L=2.5cm。小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)地點(diǎn)如圖中的a、b、c、d三個(gè)同學(xué)依照不同樣的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）甲同學(xué)采用如圖①所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開自由著落，察看到兩球同時(shí)落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍舊同時(shí)落地，這說明______。（2）乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖②所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片。圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)所示，則小球經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度大小vb=______m/s；（g=10m/s2，結(jié)果保存兩位有效數(shù)字）3）丙同學(xué)采用如圖③所示的裝置。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)方法，以下選項(xiàng)中與誤差沒關(guān)的是______A．弧形槽與小球間有摩擦B．弧形槽尾端切線不水平C．成立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽尾端端口地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)D．小球每次自由滾下的地點(diǎn)不同樣第3頁(yè)，共6頁(yè)答案和剖析1.【答案】（1）1.00；（2）1.25；（3）0.125【剖析】解：（1）由=gT2得，T==s=0.05s，則初速度v0==m/s=1.00m/s。（2）vby==m/s=0.75m/s，所以vb=m/s=1.25m/s。3）b點(diǎn)豎直分速度vby=0.75m/s由vcy=vby+gT得：vcy=1.25m/stc==s=0.125s故答案為：（1）1.00；（2）1.25；（3）0.125。依照連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，聯(lián)合水平位移和時(shí)間間隔求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。依照豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的剎時(shí)速度求出b點(diǎn)的豎直分速度，聯(lián)合平行四邊形定則求出b點(diǎn)的速度。依照某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的剎時(shí)速度求出c點(diǎn)豎直分速度，聯(lián)合速度時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。解決此題的重點(diǎn)知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論進(jìn)行求解，難度中等。2.【答案】AC球心需要B【剖析】解：（1）AB、為了保證小球的初速度相等，小球每次應(yīng)從斜槽的同一地點(diǎn)由靜止釋放，斜槽軌道不用然需要圓滑，故A正確，B錯(cuò)誤；C、為了保證小球的初速度水平，斜槽尾端必定水平，故C正確；D、該實(shí)驗(yàn)不需要秒表，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間能夠經(jīng)過下降的高度求出，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選：AC。（2）小球在運(yùn)動(dòng)中記錄下的是其球心的地點(diǎn)，故拋出點(diǎn)也應(yīng)是小球靜置于Q點(diǎn)時(shí)球心的地點(diǎn)；故應(yīng)以球心在白紙上的地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，故y軸必定保證與重錘線平行；（3）伽利略說了然小球由同一高度著落時(shí)的等時(shí)性，故只能說明小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，無法說明水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和可否在著落過程中機(jī)械能守恒，故AC錯(cuò)誤，B正確；應(yīng)選：B。故答案為：（1）AC；（2）球心；需要；（3）B。1）依照實(shí)驗(yàn)原理以及注意事項(xiàng)，確定正確的操作步驟；2）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道應(yīng)記錄球心地點(diǎn)，且y軸必定在豎直線；3）依照伽利略說明的現(xiàn)象，聯(lián)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即可剖析求解。解決此題的重點(diǎn)知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈便求解；明確地球是球形，只有在水平速度較小高度較小時(shí)，地面可視為水平，此種情況下能夠視為小球做平拋運(yùn)動(dòng)。第4頁(yè)，共6頁(yè)3.18.600.62【答案】9.61【剖析】解：（1）在豎直方向上，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△y=1.00cm，依照△y=gT2得，重力加快度g==△yf2=1×10-2×312=9.61m/s2。圖中尺寸投影點(diǎn)經(jīng)過M地點(diǎn)的速度vM===m/s=0.62m/s。OM點(diǎn)的水平位移x=4cm=0.04m那么實(shí)質(zhì)比率，投影點(diǎn)經(jīng)過圖3中M地點(diǎn)時(shí)的速度大小，===18.60m/s（2）平拋運(yùn)動(dòng)，可分解成水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，依照v0==m/s=0.62m/s。故答案為：（1）9.61，18.60，（2）0.62。（1）依照豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出重力加快度的大小，結(jié)合某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的剎時(shí)速度求出投影點(diǎn)經(jīng)過M點(diǎn)地點(diǎn)的速度大小；2）依照平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，聯(lián)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。解決此題的重點(diǎn)知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈便求解，難度中等。4.【答案】BC【剖析】【剖析】解決此題的重點(diǎn)知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，聯(lián)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈便求解，注意波及圖線問題，一般采用的思路是得出物理量的關(guān)系式，聯(lián)合圖線斜率或截距進(jìn)行求解。1）依照實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟。2）依照豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，聯(lián)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度。（3）依照動(dòng)能定理，以及平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出y與的關(guān)系式，聯(lián)合關(guān)系式確定正確的圖線。【解答】解：（1）為了讓小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一地點(diǎn)由靜止釋放，斜槽軌道不用然需要圓滑，故A、C錯(cuò)誤，B正確。步驟（?。┏跏季嚯xd不需要與步驟（ⅲ）中距離x相等，故D錯(cuò)誤。應(yīng)選：B。（2）在豎直方向上，△y=（y2-y3）-（y1-y2），依照△y=gT2得，T=，則初速度=。（3）不考慮小球與斜槽間的摩擦，依照動(dòng)能定理得，mgh=，解得v=，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，則H-y=，H為斜槽底端到地面的高度，解得y=H-，y1、y2、y3第5頁(yè)，共6頁(yè)對(duì)應(yīng)的水平位移漸漸增大，即斜率的絕對(duì)值漸漸增大，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。應(yīng)選：C。故答案為：（1）B，（2），（3）C。5.【答案】平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)1.25A【剖析】解：（1）平拋運(yùn)動(dòng)的小球與自由落體運(yùn)動(dòng)的小球老是同時(shí)落地，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）取a、b、c三點(diǎn)剖析，水平方向間隔均為2L，所以小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)、從b點(diǎn)到c點(diǎn)的時(shí)間同樣，設(shè)均為T，在豎直方向上，由△y=L=gT2得：T=。依照水平方向勻速運(yùn)動(dòng)有2L=v0T解得：v0=m/s=1.0m/s。b點(diǎn)是a、c的時(shí)間中點(diǎn)，小球經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)豎直方向上的速度為：=0.75m/s，小球經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度大小為：m/s=1.25m/s；3）弧形槽與小球間有摩擦，對(duì)本實(shí)驗(yàn)沒有直接影響，只需小球每次從同一地點(diǎn)靜止釋放，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度都同樣，應(yīng)選：A。故答案為：（1）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）1.25m/s；（3）A。（1）