《2024版高考物理一轮总复习专题四曲线运动万有引力与航天实验五探究平抛运动的特点提能演练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024版高考物理一轮总复习专题四曲线运动万有引力与航天实验五探究平抛运动的特点提能演练.docx（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验五探究平抛运动的特点1.三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：甲乙丙(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片，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)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L2.5 cm，则该小球经过b点时的速度大小vb_m/s.(结果保留3位有效数字，g取10 m/s2)(3)丙同学采用如图丙所示的装置.关于该实验方法，下
2、列选项中与误差无关的是_.A.槽与小球间有摩擦B.槽末端切线不水平C.小球每次自由滚下的位置不同【答案】(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(2)1.25(3)A【解析】(2)取a、b、c三点分析，水平方向间隔均为2L，所以小球从a点到b点、从b点到c点的时间相同，设均为T，在竖直方向上由ygT2，解得T0.05s，根据水平方向匀速运动有2Lv0T，解得v01.0m/s.小球经过b点时竖直方向上的速度vy0.75m/s，所以小球经过b点时的速度大小vb1.25m/s.(3)槽与小球间有摩擦，对本实验没有直接影响，只要小球每次从同一位置由静止释放，小球做平抛运动的初速度都相同，A正确，B、C
3、错误.2.某学习小组用实验探究平抛运动规律.(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用两个相同的弧形轨道M、N分别于C、D发射小铁球P、Q，其中M、N的末端与光滑水平面相切，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，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到P、Q落地时的现象应是_.A.P在Q前B.P在Q后C.P击中Q保持ACBD，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_.(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为2.5
4、 cm，该小球做平抛运动的初速度大小为_m/s.(g取10 m/s2)【答案】(1)C平抛运动水平方向是匀速直线运动(2)1【解析】(1)该实验可观察到P落地时的现象应是P击中Q，故选C；该现象说明两球在水平方向的运动是相同的，即平抛运动水平方向是匀速直线运动.(2)根据ygT2解得Ts0.05s，小球做平抛运动的初速度大小为v0m/s1m/s.3.如图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明_.A.两小球落地速度的大小相同B
5、.两小球在空中运动的时间相等C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图所示，图中O为抛出点且为两坐标轴交点，坐标xB40 cm，yB20 cm，则a小球水平飞出时的初速度大小v0_m/s，平抛小球在B处的瞬时速度的大小vB_ m/s.(g取10 m/s2，以上计算结果均保留两位有效数字)【答案】(1)BC(2)2.02.8【解析】(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放小球，最终两小球同
6、时落地，知运动时间相等，说明a小球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同，但不能说明a小球水平方向的分运动是匀速直线运动，故选BC.(2)根据xv0t和ygt2，可得t0.2s.v0m/s2m/s.B点的速度vBm/s2m/s2.8m/s.4.根据把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，平抛运动可以看作是在竖直方向和水平方向的两个分运动的合运动.为了研究平抛运动的特点，用频闪照相的方法记录做平抛运动的小球每隔相等时间T的位置，如图甲所示.以左边第一个小球(平抛起始点)的中心为原点，沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系，用平滑曲线把这些位置点连接起来，如图乙所示，其中M1、M2、
7、M3分别为图甲中记录的小球的位置.已知重力加速度为g.(1)根据_可以判断小球在水平方向上做_运动.(2)有同学进一步猜测，小球在竖直方向做自由落体运动，请你利用题中所给信息，提出一种判断该同学的猜测是否成立的方法：_.(3)若(2)中猜测成立，测得某小球中心点的横坐标为x，纵坐标为y，据此可以计算出小球的初速度大小为_.【答案】(1)相邻两点间的水平距离相等匀速直线(2)根据ygt2算出相应纵坐标的值与图中相应的值对比(3)x5.(2022年北京二模)某同学做“探究平抛运动的特点”实验.(1)该同学先用图甲所示的器材进行实验.他用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体
8、运动，改变小球距地面的高度和打击小球的力度，多次重复实验，均可以观察到A、B两球同时落地.关于本实验，下列说法正确的是()甲乙丙丁A.实验现象可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动B.实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动C.实验现象可以同时说明平抛运动在两个方向上的运动规律(2)为了在(1)实验结论的基础上进一步研究平抛运动的规律，该同学用图乙所示的器材继续进行实验，描绘出小球做平抛运动的轨迹.如图丙所示，以小球抛出的点O为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系.该同学在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为(x1，y1)、(x2，y2)和(x3，y3).如果
9、y轴坐标满足_关系，说明小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔.同时，如果x轴坐标还满足_关系，那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动.(3)某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置.如图丁所示，在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔，在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口.将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上，在筒中装入一定高度的水，水由出水口射出，落向地面，测量出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x.在实验测量的过程中，该同学发现测量水柱的水平射程x时，若测量读数太慢，x的数值会变化.a.请分析水平射程x的数值变化的原因是_.b.为了减小实验误差，应选
10、用直径较大的容器，还是直径较小的容器?判断依据是_.【答案】(1)B(2)y33(y2y1)x3+x12x2(3)a.见解析b.用直径较大的容器【解析】(1)观察到A、B两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即可以说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，B正确.(2)小球抛出后在O、A、B、C点若时间间隔相等，则需满足ygT2，即满足(y3y2)(y2y1)(y2y1)y1，即y33(y2y1).如果小球的水平分运动是匀速直线运动，则还满足x3x2x2x1，即x3+x12x2.(3)若测量读数太慢，则随着水的不断流出，则水从管口流出的速度会不断减小，则在竖直高度不变的情况下，水流的射程会减小，即x减小.为了减小实验误差，应选用直径较大的容器；因用直径较大的容器时，当管中流出同样多的水时，容器中液面下落的高度较小，则对管口水流的速度影响较小，vB2m/s2.8m/s.