高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 实验：探究平抛运动的特点精品综合训练题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 实验：探究平抛运动的特点精品综合训练题，共5页。试卷主要包含了原理与方法，创新实验设计等内容，欢迎下载使用。
探究平抛运动的特点课中练一、原理与方法1. 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AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度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___________。2. 小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图所示，图中每小格边长为1.09cm，闪光的频率为每秒30次，由图可知，小球在水平方向做___________运动，水平初速度是___________m/s；竖直方向的加速度是___________m/s2，故在竖直方向做的是___________运动。二、创新实验设计3. 如图所示，探究平抛运动的特点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h＝0.420 m不变。改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。v0（m/s）0.7411.0341.3181.584t（ms）292.7293.0292.8292.9d（cm）21.730.338.646.4（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。（2）一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理＝＝s＝289.8ms，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，竟发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t理′，但二者之差在3~7ms之间，且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查，确认斜槽槽口与底座均水平，则导致偏差的原因是_________________________________。4. 在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00 cm，A、B间距离y1=5.02 cm，B、C间距离y2=14.82 cm。请回答以下问题：（g=9.80 m/s2）(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？___________。(2)每次把木板移动相同的水平距离，原因是：______________________。(3)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=___________。（用题中所给字母表示）(4)小球初速度的值为v0=___________ m/s。                              参考答案1．做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；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    【详解】（1）通过对照实验，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。（2）实验可观察到的现象是P球击中Q球。让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，两小球水平位移相同总会相碰，说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动。当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。2．匀速直线；0.327 ；9.81；自由落体    【详解】由图可知，每隔s小球在水平方向向右运动1.09cm，故小球在水平方向做匀速直线运动。水平初速度v0 = m/s = 0.327m/s连续相等的时间s内竖直方向的位移差均为1.09cm，故小球在竖直方向做匀加速运动，加速度a = = m/s2 = 9.81m/s2近似等于重力加速度，故在竖直方向做自由落体运动。3．正比 ；计算时重力加速度取值（10 m/s2）大于实际值；见解析    【详解】(1)由题表中数据可知，h一定时，运动时间相同，所以小球的水平位移d与其初速度v0成正比关系；(2)该同学计算时重力加速度取的是10m/s2，而实际重力加速度约为9.8m/s2，实际飞行过程还可能受到空气阻力，故导致约3ms的偏差；(3)光电门传感器置于槽口的内侧，使时间的测量值大于理论值，且初速度越大，二者差值越小。4．为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同；小球水平方向做匀速直线运动，由x=v0t知，若x相同，则时间t相等；；1.00    【详解】(1)为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放；(2)因为小球水平方向做匀速直线运动，由x=v0t知，若x相同，则时间t相等。(3)在竖直方向上Δy=y2-y1=gt2t=水平方向上x=v0t初速度v0==x(4)代入数据解得v0=1.00 m/s