1、课时跟踪检测(三) 实验:探究平抛运动1在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下说法合理的是()A选用装置1研究平抛物体竖直分运动,只能用眼睛看A、B两球是否同时落地B选用装置2要获得细水柱所显示的平抛轨迹,弯管末端B不一定要水平C选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动每秒15帧的录像获得平抛轨迹解析:选D采用装置1研究平抛运动是用以验证平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,要用耳听A、B球是否同时落地,A错;装置2中弯管流出的水近似做平抛运动,因此要求弯管末端一定要水平,B错;利用装置3研究平抛运
2、动轨迹,要使钢球每次的运动轨迹相同,则平抛运动的初速度相同,应每次从斜槽上同一位置由静止释放钢球,C错;研究平抛运动时,也可以用数码相机对做平抛运动的钢球照相,通过频闪照片来研究,D对。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(两球不相撞)。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后()A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀加速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动解析:选C这是一个对比实验
3、,A球做平抛运动,B球做自由落体运动,其实是将A球竖直方向的分运动与B球的自由落体运动进行对比;实验时,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,由此可知A球在竖直方向上的分运动是自由落体运动。3在“探究平抛运动的特点”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A让小球多次从_位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。B按图安装好器材,注意_,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。C取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。完成上述步骤,正确的实验顺序是_。解析:安装器材时,应使斜槽末端切线水平,以保证小球
4、做平抛运动。实验中,每次小球应从同一位置滚下,以保证每次的运动轨迹都相同。答案:同一斜槽末端切线水平BAC4两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:(1)小明同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,使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)小松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,其中轨道N的末端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ACBD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端射出的水
5、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,使两小铁球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是_。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_。解析:(1)通过对照实验,保证两球同时运动,由此说明做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。(2)由平抛运动的规律知两球在水平轨道上相遇,水平方向运动情况相同,说明做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。答案:(1)做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球做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动5如图所示,在竖直板上不同高度处各固定两个完全
6、相同的圆弧轨道,轨道的末端水平,在它们相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球A、B,断开开关,两个小铁球同时开始运动。离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:(1)球B在光滑的水平轨道上做_运动;实验过程中观察到球A正好砸在球B上,由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为_的结论。(2)若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的P点处,固定在竖直板上的方格纸为正方形小格,每小格的边长均为5 cm,则可算出球B到达P点的速度为_m/s。(g取10 m/s2)解析:由题图可知:球A竖直方向的位移为y0.45 m,且y
7、gt2;球A水平方向的位移为x0.3 m,且xv0t,得v01 m/s,所以球B到达P点的速度为1 m/s。 答案:(1)匀速直线匀速直线运动(2)16.如图所示为利用闪光照相“探究平抛运动的特点”的示意图。小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,两球恰在位置4相碰。则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为_s,A球离开桌面的速度为_m/s。解析:闪光频率为10 Hz,闪光周期T0.1 s,则A球从离开桌面到和B球碰撞时经过的时间为0.3 s,所以A球离开桌面的速度v01 m/s。答案:0.317如图甲所示是研究平抛运动的实验装置简图,图乙是实验后白纸上的轨迹图。(1)说明图乙中的两条坐标轴是如何作出的。(2)说明判断槽口的切线是否水平的方法。(3)实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹,进行这一步骤时应注意什么?解析:(1)利用拴在槽口处的重垂线画出y轴,x轴与y轴垂直。(2)将小球放在槽口的水平部分,小球既不向里滚动,也不向外滚动,说明槽口的末端是水平的。(3)应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。答案:见解析