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1、第五章抛体运动第3节研究平抛运动的特点【知识清单】1.描绘平抛运动轨迹的方法可以通过 、 、 等等办法，也可以通过传感器利用计算机方便描出平抛物体的运动轨迹。2.在描迹法研究平抛运动实验中，是利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球在运动中若干不同的位置，据此画出小球的运动轨迹，测出轨迹上合适点的坐标x和y，利用 与 可求得小球的水平速度即平抛运动的初速度，此方法要求坐标原点必须是 位置。3.若坐标原点不是小球抛出点，可在轨迹上取水平间距相等的若干点，测出各点位置坐标，由竖直方向 ，可求出小球经过相邻点时间的时间间隔，进而求初速度可利用水平方向上的 。.判断：用喷水法描绘平抛运动的轨迹时，竖直放置的
2、玻璃板不一定和弯曲的细水柱所在平面平行。（）【考点题组】【题组一】实验要求的考查1.（1）.在做“研究平抛物体的运动”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是 。A.游标卡尺 B。秒表 C坐标纸 D天平 E弹簧秤 P重垂线（2）实验时，让小球多次沿同一轨道运动。下列说法正确的是 A调节斜槽轨道，使其末端水平 B每次由静止释放小球的位置必须相同C斜槽必须光滑 D小球运动时不应与木板上的坐标纸接触E将小球的位置记录在坐标纸上，取下坐标纸用直尺将点连成折线2.在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（ ）A选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼
3、睛看A、B两球是否同时落地B选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C选用装置图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时每秒15帧的录像获得平抛轨迹3.在做“研究平抛物体的运动”实验时，坐标纸应固定在竖直的木板上，图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的位置关系正确的是：4.在做“探究平抛运动规律的实验时，让小球多次沿同一轨道运动。下列说法正确的是 A调节斜槽轨道，使其末端水平 B每次释放小球的位置必须相同C每次必须由静止释放小球D斜槽必须光滑 E记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离
4、下降F小球运动时不应与木板上的坐标纸接触G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H将小球的位置记录在坐标纸上，取下坐标纸用直尺将点连成折线5.在做“研究平抛物体的运动”实验中，下列情况不会引起实验偏差的是A.小球与槽之间的摩擦B.小球飞离后受空气阻力作用C.小球每次释放时的高度不同D.小球飞过竖直板时与竖直板间发生摩擦6.在“探究平抛运动的运动规律”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.让小球由静止从 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点为原点、以竖直线为y轴建立
5、坐标第，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。（2）上述实验的合理顺序是 。【题组二】数据处理的考查1.（易）某同学课外研究平抛物体的运动，并将实验中测出的两物理量Q和S数值填表如下，Q和S的单位相同但没有写出。（g=10m/s2）Q0.000.100.200.300.400.50S0.000.050.200.450.801.25（1）上表中Q表示的物理量是 ；S表示的物理量是 。（2）若上表中Q和S用的都是国际单位制中的单位，则平抛物体的水平速度为 2.在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹（1）实验得到平抛小球的运动轨
6、迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 （2）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距x为40.0cm则平抛小球的初速度v0为 m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为 m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）3.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则： （1）小球平抛的初速度为 m/
7、s。（g取10m/s2） （2）小球开始做平抛运动的位置坐标为 cm， cm。 （3）小球运动到b点的速度为 m/s。4.在研究平抛运动实验中，某同学只在竖直面板上记下 了重垂线y的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，现在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离，AA=x1、BB=x2，以及AB的竖直距离h，用这些数据可以求得小球平抛时的初速度为A. B. C. D.5.用图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。对于实验的操作要求，下列说法正确的是 （ ）图乙P1P2P3坐标纸木板重锤斜槽轨道图甲A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B释放小球的初始
8、位移越高越好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根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图7所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_，小球抛出后的水平速度为_。6.如图1所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色与黑色
9、的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图所示的部分小球位置示意图（g取10m/s2）（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是 （2）根据部分小球位置示意图（如图2），下列说法正确的是 A闪光间隔为0.1sBA球抛出点坐标（0，0）CB球抛出点坐标（0.95，0.50）D两小球作平抛运动的水平速度大小不等【题组三】实验方法的考查.（中）在研究平抛运动时，为证明平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动。某同学设计了如图所示的实验装置：小球A沿轨道滑下，离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时
10、自由下落。发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该现象说明了A球在离开轨道后，竖直方向的分运动是自由落体运动。 下面列出了一些操作要求，你认为正确的是 。A通过调节轨道，使轨道末端水平； B通过调节整个装置，使A球离开轨道末端时与B球从同一高度下落； C每次在轨道上端释放小球A的位置必须在同一点；D每次在轨道上端释放小球A，必须由静止释放；E必须改变整个装置的高度H做同样的实验；.（2013上海物理）（中）如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移。保持水平槽口距底板高度h0.420m不变。改
11、变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d，记录在表中。(1) 由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移d与其初速度v0成关系，与无关。v0(m/s)0.7411.0341.3181.584t(ms)292.7293.0292.8292.9d(cm)21.730.338.646.4(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值，发现理论值与测量值之差约为3ms。经检查，实验及测量无误，其原因是。(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后，另做了这个实验，竞发现测量值t依然大于自己得到的理论值，但二者之差在37ms之间，且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进
12、行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是。.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：(1)甲同学采用如图6甲所示的装置用小锤打击弹性金属片，金属片把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，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_.(2)乙同学采用如图6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N的末端可看作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在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、
13、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出实验可观察到的现象应是_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_。 (3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图6丙所示的“小球做平抛运动”的照片，图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每_s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为_m/s.(g取9.8 m/s2).某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置，如图1所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在自纸上的落点，进而可以测出平抛的水平距离（1）为了方便测出钢球做平抛运动的水平距离，需要在桌子边缘加上某一器材，请写出该器材名称 .（2）已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，利用下面的方法就可以探究钢球水平分速度的特点，请把步骤补充完整调节木板高度，使木板上表面与桌面的距离为某一确定值y，如图2所示让小球从斜面上某一位置A无初速度释放，测出水平距离x1；调节木板的高度，使木板上表面与桌面的距离为某一确定值4y，让小球从斜面上同一位置A无初速度释放，测出水平距离x2；若x1、x2满足 关系
