3.实验:探究平抛运动的特点 基础巩固 1.(多选)在做研究平抛运动的实验时,某同学利用实验探究平抛运动在水平方向的运动规律。下列说法正确的是( ) A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端必须水平 C.每次必须由静止释放小球 D.每次小球释放的位置必须相同 答案:BCD 解析:该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止释放,至于斜槽轨道是否光滑没有要求,A错误,C、D正确。实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求小球初速度水平且只受重力作用,所以斜槽轨道末端必须要水平,B正确。 2.在研究平抛运动的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有( ) ①小球开始滚下的高度 ②小球从开始滚下到静止所用的时间 ③运动轨迹上某点P的水平坐标 ④运动轨迹上某点P的竖直坐标 A.①② B.②④ C.③④ D.①④ 答案:C 解析:由平抛运动规律,竖直方向y=gt2,水平方向x=v0t,因此v0=x,可见测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y,或测得轨迹上某点P的水平坐标x和小球平抛到P点所用的时间t,就可求出初速度v0,故C项正确。 3.某同学用如图所示的装置研究平抛运动及其特点。他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。 (1)他观察到的现象是:小球A、B (选填“同时”或“不同时”)落地。 (2)让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间 (选填“变长”“不变”或“变短”)。 答案:(1)同时 (2)不变 解析:(1)小锤轻击弹性金属片时,A球做平抛运动,同时B球做自由落体运动。通过实验可以观察到它们同时落地。(2)用较大的力敲击弹性金属片,则A球被抛出的初速度变大,但竖直方向分运动不受影响,因此运动时间不变,但是水平位移会变长。 4.(1)在做研究平抛运动的实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的有 。 A.游标卡尺 B.停表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.铅垂线 (2)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.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 D.斜槽轨道末端可以不水平 (3)引起实验结果偏差较大的原因可能是 。 A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平 B.确定y轴时,没有用铅垂线 C.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦 D.空气阻力对小球运动有较大影响 答案:(1)CF (2)AC (3)ABD 解析:此题综合考查了实验器材、实验步骤及分析实验误差的能力。 (1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置,描绘小球的运动轨迹;需要利用铅垂线确定坐标轴的y轴。故C、F是需要的。 (2)使小球从斜槽上同一位置由静止滑下,才能保证每次的轨迹相同,A正确。斜槽没必要光滑,只要能使小球飞出的初速度相同即可,B错误。实验中记录的点越多,轨迹越精确,C正确。斜槽末端必须水平,才能保证小球离开斜槽后做平抛运动,D错误。 (3)小球从斜槽末端飞出时,斜槽末端切线不水平,y轴方向不沿竖直方向和空气阻力,都会影响小球的运动轨迹或计数点的坐标值,从而引起较大的实验误差。而斜槽不绝对光滑只会影响小球平抛的初速度大小,不会影响实验结果,故A、B、D正确。 能力提升 1.某同学用图甲装置及频闪照相的方法研究A、B两球的运动。用小锤轻击弹性金属片,A球向右水平飞出,同时B球被松开,竖直向下运动。图乙是小球A运动过程中用频闪相机拍下的四个连续的不同位置的照片,并取A点为坐标原点建立直角坐标系,已知背景方格纸每小格的边长为2.5 cm,g取10 m/s2。请完成下列填空。 甲 乙 (1)小球A在竖直方向做 运动,频闪照相相邻闪光的时间间隔为 。 (2)小球A水平抛出的初速度为 ,抛出点的坐标为 。(保留两位有效数 ... ...
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