1、实验:探究平抛运动的特点1(2021安徽省定远县第三中学高一月考)如下图所示,两倾斜轨道完全相同,放在同一竖直面内,末端水平且上下对齐,A球和B球从两轨道的相同位置同时由静止释放,A球过轨道末端后水平抛出,B球过轨道末端后沿水平地面前进,A球落地瞬间与B球发生碰撞,不计两球运动过程中的阻力。该实验现象说明了(C)AA、B两球的运动是完全相同的BA球在空中做平抛运动CA球在空中时水平分运动是匀速直线运动DA球在空中时竖直分运动是自由落体运动解析:两个完全相同的小球A、B,从两轨道的相同位置同时由静止释放,A球过轨道末端后水平抛出,水平做的是匀速直线运动,B球过轨道末端后沿水平地面匀速前进,A球落
2、地瞬间与B球发生碰撞,这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。2如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度,多次实验,发现A、B两球总是同时落地。该实验现象说明,A球在离开轨道后,竖直方向的运动有何特点?答案:竖直方向的运动是自由落体运动解析:小球A做平抛运动,同时小球B做自由落体运动,A、B两球总是同时落地,说明两球在竖直方向的运动是相同的,即说明平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动。3(2021浙江高一月考)用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢
3、球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。(1)下列实验条件必须满足的有_BD_ 。A斜槽轨道光滑B斜槽轨道末段水平C挡板高度等间距变化D每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_球心_ (选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时_需要_ (选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行。(3)
4、为了得到平抛物体的运动轨道,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是_AB_ 。A从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹B用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹C将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹解析:(1)为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的,故A错误,B正确;挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距变化,故C错误;只有让小球每次从同一位置静止释放,这样才能找到同一运动轨
5、迹上的几个点,故D正确。(2)小球在运动中记录下的是其球心的位置,故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置,故应以球心在白纸上的位置为坐标原点;小球在竖直方向为自由落体运动,故y轴必须保证与重垂线平行;(3)从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹,此方案是可行的;用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹,此方案是可行的;将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,由于铅笔和纸之间没有压力,故不会形成运动轨迹,故C不可行。4在研究小球平抛运动的实验中,某同学只记录了A、B、C三个点而忘了抛出点的位置,
6、今取A为坐标原点,建立了如图所示坐标系,平抛轨道上三点的坐标值图中已标出,则:(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是_AC_ 。A安装斜槽轨道,使其末端保持水平B每次小球释放的初始位置可以任意选择C每次小球应从同一高度由静止释放D为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接(2)小球由A运动到B所用的时间为_0.1_ s。(3)小球平抛的初速度为_1_ m/s。(4)小球经过B点时的速度大小为_ m/s。解析:(1)安装斜槽轨道,使其末端保持水平,让小球做平抛运动,A正确;每次小球释放的初始位置必须相同,才能保证小球每次以相同初速度平抛,才能有相同的运动轨迹,B错误;每次小球应从同一高度由静止释放,才能保证小球每次以相同初速度平抛,才能有相同的运动轨迹,C正确;为描出小球的运动轨迹,描绘的点不可以用折线连接,必须是平滑的曲线,D错误。(2)小球在竖直方向做自由落体运动g,解得Ts0.1 s。(3)小球平抛的初速度为v0 m/s1 m/s。(4)水平分速度为vBxv01 m/s,竖直分速度为vBy m/s2 m/s,B点的速度为vB m/s。