廣西專版2024-2025學(xué)年新教材高中物理第5章拋體運(yùn)動(dòng)3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)課后訓(xùn)練新人教版必修第二冊(cè)

3試驗(yàn):探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)課后·訓(xùn)練提升1.在探討平拋運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)中,為了求平拋物體的初速度,需干脆測(cè)量的數(shù)據(jù)有()①小球起先滾下的高度②小球在空中飛行的時(shí)間③運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的水平坐標(biāo)④運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的豎直坐標(biāo)A.①② B.②③C.③④ D.①④答案:C解析:由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,豎直方向y=12gt2,水平方向x=v0t,因此v0=xg2y,可見只要測(cè)得軌跡上某點(diǎn)P的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,就可求出初速度2.(多選)探究平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律試驗(yàn)的裝置如圖所示,在試驗(yàn)前()A.應(yīng)將斜槽的末端切線調(diào)成水平B.應(yīng)將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C.斜槽的末端沒有必要保持水平D.應(yīng)測(cè)出平拋小球的質(zhì)量答案:AB解析:試驗(yàn)時(shí)要使小球水平拋出,靠近豎直木板但不能與木板接觸,在木板上登記小球各個(gè)時(shí)刻的位置,為此,斜槽的末端必需水平,木板豎直且與小球下落方向的豎直平面平行,試驗(yàn)中對(duì)小球的質(zhì)量沒有要求,選項(xiàng)A、B正確。3.(多選)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),用如圖所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)。小錘擊打彈性金屬片,A球水平拋出,同時(shí)B球被松開,自由下落。關(guān)于該試驗(yàn),下列說法正確的有()A.兩球的質(zhì)量肯定要相等B.兩球應(yīng)同時(shí)落地C.應(yīng)變更裝置的高度,多次試驗(yàn)D.試驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)答案:BC解析:物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀況與物體的質(zhì)量無關(guān),兩球質(zhì)量沒有必要相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;變更裝置的高度,且每次都同時(shí)落地,才能說明A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B、C正確;本試驗(yàn)不能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.某同學(xué)在做探討平拋運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)時(shí),讓小球多次從斜槽上滾下,在坐標(biāo)紙上依次登記小球的位置如圖所示(坐標(biāo)原點(diǎn)為小球的拋出點(diǎn))。(1)在圖中描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。(2)從圖中可看出,某一點(diǎn)的位置有明顯的錯(cuò)誤,其產(chǎn)生的緣由可能是該次試驗(yàn)中,小球從斜槽上滾下時(shí)的初始位置比其他幾次偏(選填“高”或“低”)。

(3)某同學(xué)從圖像中測(cè)得的三組數(shù)據(jù)如下表所示,則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=m/s。

x/cm10.0020.0030.00y/cm5.0020.0045.00答案:(1)見解析(2)低(3)1.0解析:(1)如圖所示。(2)從軌跡上可以看出,第四個(gè)點(diǎn)偏離軌跡,與軌跡上同一高度的點(diǎn)比較,在下落相同高度時(shí),水平位移偏小,說明平拋運(yùn)動(dòng)的初速度偏小,即小球從斜槽上滾下時(shí)的初始位置比其他幾次偏低。(3)依據(jù)x=v0t,y=12gt2可得v0=xg2y,代入其中一組數(shù)據(jù)可得v0=5.如圖甲所示,有人對(duì)利用頻閃照相探討平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的裝置進(jìn)行了改進(jìn),在裝置兩側(cè)都裝上完全相同的斜槽A、B,但位置有肯定高度差,白色與黑色的兩個(gè)相同的小球都從斜槽某位置由靜止起先釋放。試驗(yàn)后比照片做肯定處理并建立直角坐標(biāo)系,得到如圖乙所示的部分小球位置示意圖。(g取10m/s2)(1)視察改進(jìn)后的試驗(yàn)裝置可以發(fā)覺,斜槽末端都接有一小段水平槽,這樣做的目的是

。

(2)依據(jù)圖乙所示的部分小球位置示意圖,下列說法正確的是。

A.閃光間隔為0.1sB.白色小球拋出點(diǎn)坐標(biāo)(0,0)C.黑色小球拋出點(diǎn)坐標(biāo)(0.95,0.50)D.兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度大小不等答案:(1)保證小球拋出時(shí)的速度沿水平方向(2)AB解析:(1)視察改進(jìn)后的試驗(yàn)裝置可以發(fā)覺,斜槽末端都接有一小段水平槽,這樣做的目的是保證小球拋出時(shí)的速度沿水平方向。(2)由題圖乙可知,坐標(biāo)系每格邊長(zhǎng)為l=0.05m,對(duì)白色小球,依據(jù)Δy=2l=gT2,得閃光的周期為T=2lg=0.1s,故選項(xiàng)A正確。白色小球在橫坐標(biāo)為0.15m處時(shí),在豎直方向上的分速度為vy=4l2T=1m/s,在拋出點(diǎn)到該位置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=vyg=0.1s,等于閃光的周期,所以白色小球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0),故選項(xiàng)B正確。黑色小球在橫坐標(biāo)為0.80m處時(shí),在豎直方向上的分速度為vy'=6l2T=1.5m/s,則運(yùn)行的時(shí)間為t'=vy'g=0.15s,水平分速度為v0=0.150.1m/s=1.5m/s,則此時(shí)黑色小球的水平位移為x=v0t'=16.一位同學(xué)進(jìn)行探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的試驗(yàn)。(1)如圖甲所示,將兩個(gè)相同的傾斜光滑軌道固定在同一個(gè)豎直平面內(nèi),軌道下端水平。下邊的軌道平滑連接一足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球A、B分別從斜面的同一高度由靜止起先同時(shí)釋放,使兩小球能以相同的水平速度同時(shí)分別從軌道的下端射出(水平軌道足夠長(zhǎng))。則將視察到的現(xiàn)象是A、B兩個(gè)小球在水平軌道。已知平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn):a.水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng);b.豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。則上面的現(xiàn)象(選填選項(xiàng)前的字母)。

甲A.只能說明上述規(guī)律中的a項(xiàng)B.只能說明上述規(guī)律中的b項(xiàng)C.不能說明上述規(guī)律中的任何一條D.能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律(2)圖乙為試驗(yàn)裝置,在試驗(yàn)過程中要求每次釋放小球的位置必需相同。假如小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,則下列說法正確的是。

乙A.小球平拋的初速度不同B.小球每次運(yùn)動(dòng)的軌跡不同C.小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次均不同D.小球通過相同的水平位移所用時(shí)間均不同答案:(1)相遇A(2)ABD解析:(2)依據(jù)牛頓其次定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知,小球從斜槽滾下的初始位置不同,則平拋的初速度就不同,選項(xiàng)A正確。初始位置不同,平拋的初速度不同,因此平