高一物理同步练习题解析 5-4 实验：研究平抛运动 （人教版必修2）

高一物理同步练习题解析 5-4 实验：研究平抛运动 （人教版必修2）

1 5.4 实验：研究平抛运动 同步练习题解析（人教版必修 2） 1．在本实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用（ ）。 A．实心小铁球 B．空心小铁球 C．实心小木球 D．以上三种小球都可以 2．平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向为匀速直线运动，二是竖直方 向为自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹 性金属片， A 球水平飞出，同时 B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则这 个实验（ ）。 A．只能说明上述规律中的第一条 B．只能说明上述规律中的第二条 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律 3．在做“研究平抛物体的运动”实验时，下列说法正确的是（ ）。 A．安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平 B．安装有斜槽的木板时，只要注意小球不与木板发生摩擦即可 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，分析平抛运动水平分运动的规律 4．三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把 A 球沿水平方 向弹出，同时 B 球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度，即改变 A 球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________。 2 （2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道 M、N，分别用于发射小铁 球 P、Q，其中 N 的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁 C、D； 调节电磁铁 C、D 的高度使 AC＝BD，从而保证小铁球 P、Q 在轨道末端的水平初速度 v0 相 等。现将小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速 度 v0 同时分别从轨道 M、N 的末端射出。实验可观察到的现象应是__________。仅仅改变 弧 形 轨 道 M 的 高 度 ， 重 复 上 述 实 验 ， 仍 能 观 察 到 相 同 的 现 象 ， 这 说 明 ________________________。 （3）丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小 方格的边长为 L＝1．25 cm，则由图可求得拍摄时每__________ s 曝光一次，该小球做平抛 运动的初速度大小为__________ m/s。（g 取 9．8 m/s2） 5．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 g＝10 m/s2，试求水流喷出的速度。 3 答案与解析 1. 答案：A 2. 答案：C 3. 答 案：ACD 解析：做本实验必须使斜槽末端切线水平，使钉有坐标纸的木板竖直，以确保小球水平 飞出和正确画出坐标轴。小球每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，可保证小球每次飞出 的初速度相同。 4. 答案：（1）平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 （2）P 球击中 Q 球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 （3）3．57×10－ 2 0．7 解析：（1）甲图是通过实验来验证平抛运动的小球在竖直方 向上做自由落体运动。结 论为：平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。 （2）乙图是通过实验来验证平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动。结论为： P 球击中 Q 球，平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。 （3）丙图是对平抛运动的图象进行分析处理的考查，且设置了一个陷阱：左上角不是 平抛运动的起点。由竖直方向的位移之比为 1∶2∶3，可判断左上角的那点并不是抛出点， 所以在求解时，不能用 2L＝v0t 和 21 2L gt 直接得出答案。 由题图可知，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。 Δy＝gT2，即 L＝gT2， 23.57 10 sLT g    又因为 2L＝v0T，解得 0 2v gL ，代入 L、g 的值得 v0＝0．7 m/s。 5. 答案：见解析 解析：（1）根据水平方向是匀速运动，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 1∶3∶5，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 21 2h gt ，得 4 水流喷出的速度 0 0.447m/s2 x gv xt h    。