考點規(guī)范練20探究平拋運動的規(guī)律1.(2018·四川宜賓期末)某同學做探究平拋運動規(guī)律的實驗,其實驗過程如下:(1)該同學首先采用如圖甲所示的裝置,用小錘擊打彈性金屬片,A球沿水平方向彈出,同時B球被釋放自由下落,觀察到兩球同時落地;改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,此實驗現(xiàn)象說明。 A.平拋運動豎直方向上做自由落體運動B.平拋運動豎直方向上做勻速直線運動C.平拋運動水平方向上做勻速直線運動D.平拋運動水平方向上做自由落體運動(2)該同學采用頻閃攝影的方法拍攝A球一次做平拋運動的照片如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)做平拋運動的小球經(jīng)過相同的一段時間在水平方向上的位置向右移動一格,此實驗現(xiàn)象說明: 。2.(2018·山東臨沂檢測)(1)在做研究平拋運動的實驗時,除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外,下列器材中還需要的是。 A.游標卡尺B.停表C.坐標紙D.天平E.彈簧測力計F.鉛垂線(2)(多選)實驗中,下列說法正確的是。 A.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下B.斜槽軌道必須光滑C.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應適當多一些D.斜槽軌道末端可以不水平3.(2018·河南新鄉(xiāng)期末)用如圖所示的裝置研究平拋運動,在一塊豎直放置的背景板上固定兩個弧形軌道A、B,用于發(fā)射小鐵球,從軌道A射出的小鐵球做平拋運動,從軌道B射出的小鐵球做勻速直線運動。此外,板上還裝有三個電磁鐵C、D、E,其中電磁鐵C、D可分別沿軌道A、B移動。在軌道A出口處有一個碰撞開關S,用以控制電磁鐵E的電源的通斷,電磁鐵E可以沿水平桿MN移動,當它吸上小鐵球時,該小鐵球的中心與從軌道A射出的小鐵球的中心在同一水平線上。(1)實驗中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是。 A.保證小鐵球飛出時,速度既不太大,也不太小B.保證小鐵球飛出時,初速度水平C.保證小鐵球在空中運動的時間每次都相等D.保證小鐵球運動的軌道是一條拋物線(2)若軌道A、B出口方向平行但略向下傾斜,將小鐵球1從某高度釋放,小鐵球落在軌道B的P點,將電磁鐵E移至P點正上方,小鐵球1和小鐵球3同時釋放,先到達P點的是。 (3)若軌道A、B出口均水平,調(diào)節(jié)小鐵球3的水平位置多次實驗,發(fā)現(xiàn)小鐵球1和小鐵球3總是在空中相碰,則說明小鐵球1在豎直方向上做運動。 4.在研究平拋運動這個實驗中,我們首先設法描繪某物體做平拋運動的軌跡,然后通過這個軌跡研究平拋運動的特點,現(xiàn)在假定已經(jīng)用某種方法得到了一個物體做平拋運動的軌跡,如圖所示,O點是平拋的初位置,我們在x軸上作出等距離的幾個點A1、A2、A3,把線段OA1的長度記為l,那么OA2=2l,OA3=3l,由A1、A2、A3,向下作垂線,垂線與拋體軌跡的交點記為M1、M2、M3,如果軌跡的確是一條拋物線,M1、M2、M3各點的y坐標和x坐標間的關系應該具有y=ax2的形式(a是一個待定的常量)。假定某位同學實驗得到的平拋運動的軌跡就是圖示的曲線。用刻度尺測量某點的x、y兩個坐標,例如M3的坐標為x=2.8 cm,y=1.9 cm,代入y=ax2中求出常量a=(要求用國際單位制單位,結果保留兩位有效數(shù)字)。點M4的y坐標測量值應在 cm(結果保留兩位有效數(shù)字)左右,才能判斷這條曲線真的是一條拋物線。物體做平拋運動的初速度為 m/s(結果用根式表示,g取10 m/s2)。 5.(2018·福建莆田期中)利用實驗室的斜面小槽等器材裝配如圖甲所示的裝置。鋼球從斜槽上滾下,經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運動。每次都使鋼球在斜槽上同一位置滾下,通過多次實驗,在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個位置,連起來就得到鋼球做平拋運動的軌跡。(1)實驗過程中,要建立直角坐標系,在圖乙中,坐標原點選擇正確的是。 (2)某同學以(1)題中A圖建立坐標系,在描出的平拋運動軌跡圖上任取一點(x,y),求小球的初速度v0,這樣測得的平拋初速度值與真實值相比,這位同學的結果(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。 (3)如圖丙所示為一小球做平拋運動的軌跡上的三個點,圖中背景方格的邊長均為5 cm。如果g取10 m/s2,那么,小球做平拋運動的初速度的大小是 m/s。小球經(jīng)過B點時的速度大小是 m/s。 考點規(guī)范練20探究平拋運動1.解析(1)在打擊金屬片時,兩小球同時分別做平拋運動與自由落體運動,結果同時落地,則說明A球在豎直方向是自由落體運動,故A正確,B、C、D錯誤。(2)發(fā)現(xiàn)做平拋運動的小球經(jīng)過相同的一段時間在水平方向上的位置向右移動一格,說明水平方向是做勻速直線運動。答案(1)A(2)平拋運動水平方向上做勻速直線運動2.解析(1)實驗中需要在坐標紙上記錄小球的位置,描繪小球的運動軌跡,需要利用鉛垂線確定坐標軸的y軸。故C、F是需要的。(2)使小球從斜槽上同一位置滑下,才能保證每次的軌跡相同,A正確;斜槽沒必要必須光滑,只要能使小球滑出的初速度相同即可,B錯誤;實驗中記錄的點越多,軌跡越精確,C正確;斜槽末端必須水平,才能保證小球離開斜槽后做平拋運動,D錯誤。答案(1)CF(2)AC3.解析(1)斜槽末端切線必須水平,這樣做的目的是保證小球飛出時,初速度水平,故選B。(2)將斜槽出口略向下傾斜,則小球1離開槽口后有向下的分速度,而小球3的初速度為零,則小鐵球1先達到P點。(3)若軌道A、B出口均水平,調(diào)節(jié)小鐵球3的水平位置多次實驗,發(fā)現(xiàn)小鐵球1和小鐵球3總是在空中相碰,可知小鐵球1在豎直方向上的運動規(guī)律與小鐵球3相同,即小鐵球1在豎直方向上做自由落體運動。答案(1)B(2)小鐵球1(3)自由落體4.解析根據(jù)x=v0t,y=12gt2得,y=12gx2v02,當x=2.8cm,y=1.9cm時,則v02=0.206m2/s2,所以a=g2v02=102×0.206m-124m-1;M4的橫坐標x=2.8×43cm=3.7cm,代入y=24x2得,y=0.033m=3.3cm。根據(jù)a=g2v02得,初速度v0=524m/s。答案24 m-13.35245.解析(1)坐標原點為小球在斜槽末端時,小球球心在木板上的投影,故C正確。(2)根據(jù)y=12gt2,x=v0t得:v0=xg2y,以(1)題中A圖建立坐標系,豎直位移y測量值偏小,水平位移x測量準確,則初速度測量值偏大。(3)在豎直方向上,根據(jù)y=2l=gT2得:T=2lg=2×0.0510s=0.1s,則初速度為v0=3lT=0.150.1m/s=1.5m/s,B點的豎直分速度為vyB=8l2T=0.40.2m/s=2m/s,根據(jù)平行四邊形定則知,B點的速度大小為vB=v02+vyB2=2.25+4m/s=2.5m/s。答案(1)C(2)偏大(3)1.52.55