1、第五章曲线运动课前预习作业课堂检测作业课时3实验:研究平抛运动课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1在“研究平抛物体的运动规律”的实验中,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()A保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B保证小球飞出时,初速度水平C保证小球在空中运动的时间每次都相等D保证小球运动的轨迹是一条抛物线解析:斜槽末端切线必须水平,是为了确保初速度水平,以满足平抛运动的条件B二、非选择题2.(1)研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差()A使用密度大、体积小的钢球B尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D使斜槽末
2、端切线保持水平ACD(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置 O,A 为小球运动一段时间后的位置,根据如图所示,求出小球做平抛运动的初速度为_m/s.解析:(1)研究平抛运动时,钢球体积越小,所受空气阻力越小,并且记录小球通过的位置越准确,A 正确;小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下,可保证小球的初速度不变,与钢球和斜槽间的摩擦无关,B 错误,C 正确;实验时必须使斜槽末端的切线水平,以确保小球水平飞出做平抛运动D 正确2.0(2)由题图可知 AB、BC 间的竖直距离yAB15 cm0.15 m,yBC25 cm0.25 m因为 xABxBC0.20 m
3、,所以小球从 A 运动到 B 运动到 C 的时间相同,设此时间为 t.据 yBCyABgt2 得 tyBCyABg0.250.1510s0.10 s又因为 xABv0t所以 v0 xABt 0.200.10 m/s2.0 m/s.3如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为 5 cm,如果 g 取 10 m/s2,那么:(1)照相机的闪光频率是_Hz;(2)小球运动中水平分速度的大小是_m/s;(3)小球经过 B 点时的速度大小是_m/s.101.52.5解析:(1)因为 xABxBC,所以 tABtBC.在竖直方向上,由 ygT2得 5L3LgT2,解得 T0.
4、1 s 故闪光频率为 10 Hz.(2)水平分速度 vxT30.05T m/s1.5 m/s.(3)vByyAC2T530.0520.1 m/s2.0 m/s又知 vBx1.5 m/s所以 vB v2Bxv2By 1.522.02 m/s2.5 m/s.4在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_将小球放置在槽口处轨道上,小球能保持静止(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为 x 轴和 y 轴,竖直线是用_来确定的(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,
5、只有一处失误,即是_(4)该同学在轨迹上任取一点 M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为 _,测量值 比真实值要 _(选填“偏大”“偏小”或“不变”)重垂线坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点v0 xg2y偏大解析:(1)水平时小球处处平衡,放在槽口能静止不动;(2)用重垂线确定竖直线最准确;(3)描绘的小球的运动轨迹时应是描绘球心的位置,因此坐标原点应在平抛起点的球心位置,即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点;(4)根据 xv0t,y12gt2,两式联立得:v0 xg2y,因为坐标原点靠下,造成 y 值偏小,从而 v0偏大5如图所示为喷出细水流的数码相片,
6、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 g10 m/s2,试求水流喷出的速度答案:(1)见解析(2)0.447 m/s解析:(1)根据水平方向是匀速运动,可以按水平方向距离都等于 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,从而证明了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,
7、竖直方向的位移也是 0.04 m,根据 h12gt2,得 t2hg 20.0410 s0.089 4 s,则水流喷出的速度 v0 xt 0.040.089 4 m/s0.447 m/s.基础训练课堂检测作业一、多项选择题1实验中,下列说法正确的是()A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端可以不水平D要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来AD解析:每次释放小球时,只要让它从同一高度、无初速开始运动,在相同的情形下,即使球与槽之间存在摩擦力,仍能保证球做平抛运动的初速度相同,因此斜
8、槽轨道不必要光滑,更不必平衡摩擦力,选项 A 正确,B 错误;当斜槽末端没有调整水平时,小球脱离槽口后并非做平抛运动,但在实验中,仍按平抛运动分析处理数据,所得的初速度的测量值与真实值肯定不相符,故斜槽末端不水平会造成误差,选项 C 错误;要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,选项 D 正确;实验中一些误差较大的点应舍去,而不用将每个点都连起来,选项 E 错误2下列因素会使“研究平抛运动”实验误差增大的是()A小球与斜槽之间有摩擦B安装斜槽时其末端不水平C在实验中采用空心小铁球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BC解析:只要小球从斜槽的同一
9、位置无初速下滑,到斜槽末端的速度相同就行,不管小球与斜槽之间有没有摩擦,选项 A 错误;斜槽末端不水平,小球不能做平抛运动,会使实验误差增大,选项 B 正确;实验时应采用密度大、体积小的小球,可以减小运动中空气阻力的影响,选项 C 正确;计算初速度时,在轨迹上取的点与原点 O 的距离远近无关,只要测量准确,误差不会增大,选项 D 错误3在“探究平抛物体的运动规律”实验的装置如图所示,在实验前应()A将斜槽的末端切线调成水平B将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行C在白纸上记录斜槽末端槽口的位置 O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点D测出平抛小球的质量解析:根据平抛
10、运动的特点及实验要求知 A、B 正确AB4.如图所示,两个相同的弧形轨道 M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,两轨道上端分别装有电磁铁 C、D,电磁铁 E 装在与轨道 M 最低点等高处的某一水平位置调 C、D 高度,使 ACBD,将小铁球 P、Q、R 分别吸在电磁铁 C、D、E 上,然后同时切断 C、D 电源,P、Q 从弧形轨道滚下,当小球 P 运动到圆弧末端时由装置切断 E 电源,小球 R开始下落,改变弧形轨道 M 的高度以及电磁铁 E 的位置,再进行若干次调整,经过多次实验发现,P、Q、R 三球同时在水平面相撞下列说法和做法正确的是()ABCA实验说明小铁球 P 离开轨道做平抛运动的竖直方
11、向的分运动是自由落体运动B实验说明小铁球 P 离开轨道做平抛运动的水平方向的分运动是匀速直线运动C若实验时发现小铁球 P、R 在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球 Q,为了三球同时相撞,可以适当将电磁铁 E 向右移动一些D若实验时发现小铁球 P、R 在空中相撞而不能同时击中水平的小铁球 Q,为了三球同时相撞,可以适当将电磁铁 E 向左移动一些解析:由 P 和 R 同时落地说明选项 A 正确;P 和 Q 同时在水平面相撞说明选项 B 正确;P 和 R 在空中相撞说明电磁铁 E 离轨道 M 近了,应将电磁铁向右移动一些,故选项 C 正确,D 错误二、非选择题5试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸
12、出射初速度”的实验方案,提供的实验器材为弹射器(含弹丸,如图所示)、铁架台(带有夹具)、米尺(1)画出实验示意图;答案:如下图(2)在安装弹射器时应注意_;(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为_;(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是_;(5)计算公式为_.保持弹射器水平弹丸从弹出到落地水平位移为 x,下落高度 y多次实验,求平均值v0 xg2y解析:根据研究平抛运动的实验原理及平抛运动的规律,可以使弹丸做平抛运动,通过测量下落高度求出时间,再测出水平位移求出其平抛的初速度y12gt2,t2yg,而 xv0t,所以 v0 xtxg2y.6图甲
13、是“研究平抛物体的运动”的实验装置图(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线_每次让小球从同一位置由静止释放,是为了使每次平抛_(2)图乙是正确实验取得的数据,其中 O 为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为_m/s.(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长 L5 cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为_m/s;B 点的竖直分速度为_m/s.水平初速度相同1.61.52解析:(2)方法一:取点(19.6,32.0)分析可得:0196129.8t21 0.32v0t1解得:v01.6 m/s.方法二:取点(44.1,48.0)分析可得:0441129.8t22 0.48v0t2解得:v01.6 m/s.(3)由图可知,物体上 AB 和由 BC 所用的时间相等,且有:ygT2 xv0T解得:v01.5 m/s vByyAC2T2 m/s.谢谢观赏!Thanks!