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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课时训练3实验:研究平抛运动题组一实验原理与实验器材的选择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()A.实心小铁球B.空心小铁球C.实心小木球D.以上三种球都可以解析:平抛运动是只受重力作用的运动,为了减小小球在运动过程中所受空气阻力的影响,应选择体积小、密度和质量大的球,A正确。答案:A2.在做“研究平抛运动”实验中,下列措施有利于减小实验误差的是()A.斜槽轨道必须光滑B.以斜槽末端为坐标系的原点C.每
2、次都要平衡摩擦力D.小球每次应从斜槽同一高度由静止释放解析:本实验对斜槽的要求是其末端必须水平,并不要求它非得光滑,A错;实验中也不要求平衡摩擦力,C错;建立坐标系时,将小球放于斜槽的末端,应选小球球心在白纸上的投影作为原点,B错;为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同,应将小球每次从斜槽同一高度由静止释放,D对。答案:D3.三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,观察并听到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被
3、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AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度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,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。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)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的
4、照片,图中每个小方格的边长为L=1.25cm,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9.8m/s2)解析:题中甲图是通过实验来验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动。结论为平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。题中乙图是通过实验来验证平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动。现象为P球击中Q球。结论是平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。题中丙图是对平抛运动的图象进行分析处理的考查,且设置了一个陷阱:左上角不是平抛运动的起点。由竖直方向的位移之比为1∶2∶3,可判断左上角的那点并不是抛出点,所
5、以在求解时,不能用2L=v0t和L=gt2直接得出答案。由题图可知,小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。y=gT2,即L=gT2,T==3.57×10-2s又因为2L=v0T,解得v0=2,代入L、g的值得v0=0.7m/s。答案:(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动(3)3.57×10-20.7题组二实验操作与数据处理4.1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯如图所示是某次实验中用频闪照相方法拍
6、摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片。如果图中每个方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量,那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中,利用上述已知量和图中信息()A.可以计算出m、v0和vB.可以计算出v、v0和gC.只能计算出v0和vD.只能计算出v0和g解析:由T=,在竖直方向:y=5l-3l=gT2,可求出g;水平方向:v0=,且P点竖直方向分速度vy=,故P点速度大小为v=;但无法求出小球质量m,故B正确。答案:B5.(多选)在探究平抛运动的规律时,可以选用如
7、图所示的各种装置图,则以下操作合理的是()A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,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,还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹解析:小球下落的速度很快,运动时间很短,用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序,应听声音,选项A错误;竖直管的上端A应低于水面,这是因为竖直管与空气相通,A处的压强始
8、终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响,因此可以得到稳定的细水柱,选项B正确;只有每次从同一高度由静止释放钢球,钢球做平抛运动的初速度才相同,选项C错误
