高考物理一轮复习 实验五 探究平抛运动的特点练习（含解析）鲁科版-鲁科版高三全册物理试题.doc

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1、实验五 探究平抛运动的特点1.下列因素会使“研究平抛物体的运动”实验的误差增大的是()A.小球与斜槽之间有摩擦B.没有用天平称出小球的质量C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远【解析】选C。小球与斜槽之间有摩擦,影响小球平抛的初速度大小,但不会影响研究平抛物体的运动轨迹,实验时不需要称出小球的质量,斜槽末端端口作为坐标原点,影响小球下落高度的测量值,计算平抛初速度时选取计算的点离O较远时,测量误差较小,因此选C。2.(多选)用图示装置研究平抛物体的运动。实验时在地面铺上复写纸和白纸,使小球(视为质点)从斜槽上紧靠挡板处

2、由静止滑下,小球落地后将在白纸上留下痕迹。通过测量斜槽末端到地面的高度h和小球的水平射程x,即可计算出小球平抛的初速度v0。以下关于该实验的说法中合理的是_。A.实验所用的斜槽必须光滑B.实验所用的斜槽末端切线必须水平C.实验时还要使用秒表测出小球落地的时间D.为精确确定落点位置,应让小球从同一高度多次下落,用尽可能小的圆将白纸上小球留下的痕迹圈在其内,其圆心就是小球的平均落点【解析】选B、D。若小球与斜槽之间有摩擦,只是影响平抛的初速度大小,但不会影响研究平抛运动,A错误;为保证小球做平抛运动,斜槽末端切线必须水平,B正确;小球平抛的时间用小球下落高度h表示,故不需要用秒表测出小球落地的时间

3、,C错误;为精确确定小球落点位置,D正确。3.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度,M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由下落。A球落到地面N点处,B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg,mB=0.05 kg,B球距地面的高度是1.225 m,M、N点间的距离为1.500 m,则B球落到P点的时间是_s,A球落地时的动能是_J。(忽略空气阻力,g取9.8 m/s2)【解析】由h=gt2得:t= s=0.5 s;由x=vt得:v= m/s=3 m/s;由动能定理可

4、知:W=Ek2-Ek1,所以Ek2=W+Ek1=mAgh+mAv2=0.049.81.225 J+0.0432 J=0.66 J。答案:0.50.664.利用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置。钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹是一定的,设法用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。(1)某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是_。(2)该同学根据自己所建立的坐标系,在描出的平抛运动

5、轨迹图上任取一点(x,y),运用公式v0=x求小球的初速度v0,这样测得的平抛初速度值与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。【解析】(1)小球平抛运动的起点在斜槽末端正上方小球球心所在处,该同学的错误在于他将斜槽末端点作为坐标原点。(2)这样建立坐标系后,坐标y值测量偏小,由v0=x求出的小球的初速度v0将比真实值偏大。答案:(1)将斜槽末端点作为坐标原点(2)偏大5.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律

6、。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄,得到的频闪照片如图乙,O为抛出点,P为运动轨迹上某点。则根据平抛运动规律分析下列问题(g取10 m/s2):(1)乙图中,摄像头A所拍摄的频闪照片为_选填“(a)”或“(b)”。(2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm,(b)中OP距离为30 cm,则平抛物体的初速度大小应为_m/s,小球在P点速度大小应为_m/s。【解析】(1)小球做平抛运动时,水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,故摄像头A所拍摄的频闪照片为(b)。(2)竖直方向上y=gt2得t= s=0.30 s水平方向上v0= m/s=1 m/sP点小

7、球在竖直方向的速度v=gt=100.3 m/s=3 m/s则vP= m/s答案:(1)(b)(2)16.(2020重庆模拟)如图所示,用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”。利用该实验器,一方面能测弹簧的劲度系数,另一方面可测量小球做平抛运动的初速度。(1)用甲装置测量弹簧的劲度系数k时需要读出几次操作时的_和_,再由公式_求出每次操作对应的k值,然后求出k的平均值。(2)使用乙装置测量小球的初速度时,需要多次将弹簧的右端压到_(选填“同一”或“不同”)位置,然后分别测出小球几次飞出后的_和_,再由公式_求出每次实验小球飞出时的初速度,然后求出初速度的平均值。【解析】(1)根据胡克定律F=kx,可得k=,弹簧的劲度系数可由弹簧的伸长量x和弹力即弹簧测力计的示数F计算。(2)此实验是利用平抛运动测小球的初速度,因此弹簧右端每次都要压到同一位置,使小球平抛的初速度恒定,小球做平抛运动时,水平方向上有x=v0t;竖直方向上有y=gt2,解得v0=x,所以应分别测出小球几次飞出后的水平位移x和竖直高度y。答案:(1)弹簧测力计的示数F弹簧的伸长量xk=(2)同一水平位移x竖直高度yv0=x