高中物理3.实验：研究平抛运动…课后测评

第5章  第4节 

基础夯实

1．在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响．选择小球时，应选择下列的(　　)

A．实心小铁球　　　　　　 B．空心铁球

C．实心小木球      D．以上三种球都可以

答案：A

2．(广东滨河中学08～09学年高一下学期期中)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．重垂线       B．秒表

C．坐标纸或白纸     D．天平

答案：AC

3．在“探究平抛运动的规律”的实验中，把白纸固定在木板上的情况如图所示，正确的是(　　)

答案：C

4．如图所示为用频闪摄影方法拍摄的三个同时由同一点出发的小球的运动情况，AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹．BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论________．

答案：做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．

解析：将B球与A球相比较，可以看出在同一时刻，在水平方向上B球与A球在相同位置，说明B球水平方向上与A球的运动是相同的，即在水平方向上B球做匀速直线运动．将B球与C球的运动相比较，B球在竖直方向上的位置与C球是相同的，即在竖直方向上B球与C球运动是相同的，即在竖直方向上B球做自由落体运动．

5．(哈师大附中09～10学年高一下学期期中)在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：

A．让小球多次从________位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置．

B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端0点和过0点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是________________________________．

C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v0＝________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值．

D．取下白纸，以0为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．

上述实验的合理顺序是________(只排列序号即可)

答案：同一　将小球放到槽口末端任一位置均不滚动　x　BACD

6．(河北正定中学08～09学年高一下学期月考)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在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；又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，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00cm，A、B间距离y1＝5.02cm，B、C间距离y2＝14.82cm.请回答以下问题(g＝9.8m/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？

答：________________________________________.

②根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝________.(用题中所给字母表示)．

③小球初速度的值为v0＝________m/s.

答案：①保证同一初速度平抛　②x　③1

7．如图所示，在桌子边缘放一枚硬币A，在A后方平放一薄尺CD，在尺上靠近C端放另一枚硬币B.右手食指压住O点，左手抓住C端，突然使尺以O点为轴逆时针方向转动，打击硬币A，使A做平抛运动，硬币B因惯性将自由下落，当两币落地时，你只会听到一个响声，试动手做这个实验并说明其中的道理．

答案：A做平抛运动，平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，B做自由落体运动，它们同时从同一高度下落，同时落地，因此只听到一个响声．

能力提升

1．下面是做探究平抛运动规律实验的步骤：

A．将钢球从斜槽上的某点释放，它离开槽后在空间做平抛运动，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一个点

B．以斜槽末端作为平抛运动的起点O，在白纸上标出O的位置

C．取下白纸，在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线Ox

D．用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来，就得到平抛运动的轨迹．由于测定各个点时存在误差，所画的曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线光滑，不允许出现凹陷处

E．从斜槽上不同点释放小球，用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点

F．在曲线上取5～6个点(不必是步骤A测出的点)，用尺测出每个点的坐标值x、y，分别求出小球的初速度，然后取平均值就得到实验测出的初速度

G．靠目测在纸上画出过O点向下的竖直线Oy

H．将白纸用图钉钉在竖直的木板上，在木板的左上角固定斜槽

以上实验步骤有错误或不足，需要修改的是：

__________________________________________；

以上实验步骤修改后按正确的顺序排列是：

______________________________________________________________.

答案：步骤(B)中应把小球放在槽末端，以球心位置为起点O，O应在槽末端正上方，步骤(E)中应从斜槽中同一点重复释放小球，步骤(G)中应利用重锤画出竖直线Oy；步骤(H)中应把小球放在斜槽末端平直部分，调整到小球不发生滚动时，槽末端成水平方向，再固定斜槽．排列顺序为：H、B、G、A、E、C、D、F.

2．(衡水中学09～10学年高一下学期期中)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1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地

B．选用装置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

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

E．选用装置3中木板要竖直，减少小球与木板的摩擦

F．选用装置3斜槽要足够光滑

G．选用装置3斜槽末端可以不水平

H．选用装置3建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点．

I．选用装置3根据曲线计算平抛运动的速度时，在曲线上取离原点O较远的点计算

答案：BDEI

3．试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，如图所示)、铁架台(带有夹具)、米尺．

(1)画出实验示意图；

(2)在安装弹射器时应注意________；

(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为________；

(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是__________________________________________________________________________________________________；

(5)计算公式为____________________________．

答案：①如下图　②保持弹射器水平　③x、y　④多次实验，求平均值　⑤v0＝

4．(山东平度一中08～09学年高一下学期模块检测)在研究平抛运动的实验中

(1)为保证小球射出的速度沿水平方向，要求平抛仪的末端必须水平．安装好实验仪器后，判断平抛仪末端是否水平的方法是

______________________________________________________________________；实验时要求小球每次从平抛仪上同一高度滚下，这是为了保证

____________________________________________________________________________________．

(2)图示为小球做平抛运动时被拍下的频闪照片的一部分，背景标尺每小格表示5cm.请根据图中小球的位置描出小球的运动轨迹，由照片可得小球做平抛运动的初速度为________，t＝0.2s时的速度为________．(g取10m/s)

答案：(1)将小球放在平抛仪末端的水平部分，小球既不向里滚，又不向外滚，说明平抛仪的末端水平；每次抛出的初速度相同．

(2)轨迹如图所示　1.5m/s　2.5m/s

5．如图所示，一农用水泵的出水管是水平的，若仅有一卷钢尺和一根直棍，怎样估算水泵的流量．

答案：设水流出时的初速度为v0，由平抛运动的公式：x＝v0t，y＝gt2得：v0＝，设在时间t内从出水管口流出水的体积为V，则流量Q＝＝ρSx，可见只要测出出水管口的直径及水流中某点到出水管口的x，y值，就能估算出流量Q.

点评：此题是与日常生活联系密切的一个问题，解决此类问题关键是能把水流转化成平抛运动的物理模型．解此问题的前题是知道水管为水平的，水从水管中射出时具有水平初速度，忽略空气阻力，水在空间中运动时只受重力作用，故可看做平抛运动．