浙江鴨2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)4研究平拋運(yùn)動(dòng)夯基提能作業(yè)本

PAGEPAGE1試驗(yàn)4探討平拋運(yùn)動(dòng)1.在做“探討平拋運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)時(shí),某同學(xué)利用試驗(yàn)探究平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(1)除了木板、重垂線、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標(biāo)紙之外,在如圖所示的器材中還須要的是。

(2)(多選)試驗(yàn)中,下列說法正確的是。

A.斜槽軌道必需光滑B.斜槽軌道末端必需水平C.每次必需由靜止釋放小球D.每次小球釋放的位置必需相同答案(1)D(2)BCD解析(1)在做“探討平拋運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)時(shí),除了木板、重垂線、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標(biāo)紙之外,還須要刻度尺,便于測(cè)量小球的位移。(2)該試驗(yàn)要求小球每次拋出的初速度要相同,因此要每次將小球從同一位置由靜止釋放,斜槽軌道是否光滑對(duì)試驗(yàn)結(jié)果沒有影響,A錯(cuò)誤,C、D正確;試驗(yàn)中必需保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度且只受重力作用,所以斜槽軌道末端必須要水平,B正確。2.在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的試驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),為了能較精確地描出運(yùn)動(dòng)軌跡,A.通過調(diào)整使斜槽末端的切線保持;

B.每次釋放小球的位置必需(選填“相同”或者“不同”);

C.每次必需由釋放小球(選填“運(yùn)動(dòng)”或者“靜止”);

D.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不能與木板上的白紙相接觸;E.將小球的位置記錄在紙上后,取下紙,將點(diǎn)連成(選填“折線”“直線”或“光滑曲線”)。

答案水平相同靜止光滑曲線解析為了保證小球的初速度水平,要通過調(diào)整使斜槽末端切線保持水平;為了保證每次小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等,應(yīng)每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球;將球的位置記錄在紙上后,取下紙,將點(diǎn)連成光滑曲線。3.(1)(多選)在做“探討平拋運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。為了能較精確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上。

A.通過調(diào)整使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同C.每次必需由靜止釋放小球D.記錄小球位置用的鉛筆每次必需嚴(yán)格地等距離下降E.要保證小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不與木板上的白紙相接觸F.斜槽必需是光滑的,以免小球受到摩擦力的作用(2)作出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡后,為求出其初速度,試驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)有和。其初速度的表達(dá)式為v0=。

答案(1)ACE(2)小球從原點(diǎn)到某位置的水平位移x從原點(diǎn)到該位置的豎直位移yxg解析(1)要保證每次拋出時(shí)的速度相等,應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下并且斜槽軌道末端必需保持水平,至于摩擦力不會(huì)影響這個(gè)結(jié)果,記錄小球位置用的鉛筆每次沒必要嚴(yán)格地等距離下降,小球運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)避開與紙面發(fā)生摩擦。所以選A、C、E。(2)要求初速度,則需知道小球從原點(diǎn)到某位置的水平位移x以及從原點(diǎn)到該位置的豎直位移y,v0=xg24.(1)(多選)在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),可以選用如圖所示的各種裝置,以下說法正確的是

A.選用裝置1探討平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng),應(yīng)當(dāng)保證A、B兩球同時(shí)起先運(yùn)動(dòng)B.選用裝置2時(shí),要獲得穩(wěn)定細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡,豎直管上端A肯定要低于水面C.選用裝置3時(shí),要獲得鋼球的平拋軌跡,不肯定要每次從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球D.除上述裝置外,也能用頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的照片,獲得平拋軌跡(2)某物理愛好小組在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律試驗(yàn)時(shí),讓小球做平拋運(yùn)動(dòng),用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相,拍攝到了如圖所示的照片,已知每個(gè)小方格邊長(zhǎng)9.8cm,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2。①若以第一次拍攝到的小球所處位置為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右和豎直向下為平面直角坐標(biāo)系的正方向,則沒有被拍攝到的小球(在圖中沒有方格的區(qū)域內(nèi))位置坐標(biāo)為用圖中格數(shù)表示坐標(biāo),比如圖中標(biāo)記為2的小球坐標(biāo)為:(2,1))。

②小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為m/s。

答案(1)ABD(2)①(6,6)②1.96解析(1)選用裝置1探討平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng),只有保證A、B兩球是同時(shí)起先運(yùn)動(dòng),同時(shí)落地,才能證明平拋的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng),A正確;選用裝置2時(shí),要獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡,就要保持噴口處的壓強(qiáng)不變,所以要求豎直管上端A肯定要低于水面,B正確;選用裝置3時(shí),要獲得鋼球的平拋軌跡,肯定要每次從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球,以保證每次小球的拋出速度相同,C錯(cuò)誤;除上述裝置外,用頻閃照相機(jī)連續(xù)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的照片,也可以獲得平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,D正確。故選A、B、D。(2)①視察圖像可知,在曝光的周期內(nèi),小球在水平方向勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)單位長(zhǎng)度,所以可得出橫坐標(biāo)為x=6l0;小球在豎直方向做勻變速運(yùn)動(dòng),由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知,在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移差值相等,可求得被遮住的點(diǎn)與第3點(diǎn)豎直方向的距離為h=3l0,所以縱坐標(biāo)為y=(1+2+3)l0=6l0,故沒有被拍攝到的小球位置坐標(biāo)為(6,6)。②小球在豎直方向做勻變速運(yùn)動(dòng),可得Δh=gT2,可求得T=0.1s,所以小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為v0=2l5.在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),可以選用下列各種裝置進(jìn)行探討。(1)圖1的試驗(yàn)現(xiàn)象是。該現(xiàn)象說明平拋運(yùn)動(dòng)。

(2)圖2是為了獲得穩(wěn)定細(xì)水柱來顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,其中能獲得穩(wěn)定細(xì)水柱的過程應(yīng)當(dāng)是水面從起先位置始終降到豎直細(xì)管(填“A”或“B”)處。

(3)圖3是在試驗(yàn)室內(nèi)探討平拋運(yùn)動(dòng)的裝置。為了保證鋼球每次拋出后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡肯定,應(yīng)每次都讓小球從斜槽上位置由滾下。

(4)圖4是采納頻閃攝影的方法拍攝到的“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的照片。背景標(biāo)尺每小格邊長(zhǎng)均表示5cm,則由圖可求得拍攝時(shí)每s曝光一次,平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為m/s,已知重力加速度為10m/s2。

答案(1)兩小球總是同時(shí)落地豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)(2)A(3)同一靜止(4)0.11解析(1)裝置圖1是探討平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)的裝置,視察試驗(yàn)發(fā)覺兩小球同時(shí)落地,可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)圖2是為了獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱來顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡,其中能獲得穩(wěn)定細(xì)水柱的過程應(yīng)當(dāng)是水面從起先位置始終降到豎直細(xì)管A處,這是因?yàn)?豎直管與大氣相通,為外界大氣壓強(qiáng),保證豎直管上出口處的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng),因而另一出水管的上端口處壓強(qiáng)與豎直管上出口處的壓強(qiáng)有恒定的壓強(qiáng)差,保證另一出水管出水壓強(qiáng)恒定,從而水速度恒定,削減試驗(yàn)誤差;(3)圖3是在試驗(yàn)室內(nèi)探討平拋運(yùn)動(dòng)的裝置。為了保證鋼球每次拋出后在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡肯定,應(yīng)每次都讓小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,保證初速度相同,從而保證軌跡肯定。(4)設(shè)每次曝光時(shí)間間隔為T,在豎直方向有Δy=aT2,可得2L=gT2,則T=0.1s;在水平方向有v0=xT=26.“探討平拋運(yùn)動(dòng)”試驗(yàn)的裝置如圖甲所示。鋼球從斜槽上滾下,經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)。每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,在小球運(yùn)動(dòng)軌跡的某處用帶孔的卡片接小球,使球恰好從孔中心通過而不遇到邊緣,然后對(duì)準(zhǔn)孔中心在白紙上登記一點(diǎn)。通過多次試驗(yàn),在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置,用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。(1)試驗(yàn)所需的器材有:白紙、圖釘、木板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重垂線、有孔的卡片,除此之外還須要的一項(xiàng)器材是

A.天平B.秒表C.刻度尺(2)在此試驗(yàn)中,小球與斜槽間有摩擦(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)使試驗(yàn)的誤差增大;假如斜槽末端到小球落地點(diǎn)的高度相同,小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,那么小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(選填“相同”或“不同”)。

(3)在試驗(yàn)中,在白紙上建立直角坐標(biāo)系的方法是:使斜槽末端的切線水平,小球在槽口時(shí),在白紙上記錄球的重心在豎直木板上的水平投影點(diǎn)O,作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn),接下來應(yīng)當(dāng)選擇的步驟是

A.利用懸掛在槽口的重垂線畫出過O點(diǎn)向下的豎直線為y軸,取下白紙,在紙上畫出過O點(diǎn),與y軸垂直、方向向右的直線為x軸。B.從O點(diǎn)向右作出水平直線為x軸,取下白紙,在紙上畫出過O點(diǎn),與x軸垂直、方向向下的直線為y軸。(4)如圖乙所示是在試驗(yàn)中記錄的一段軌跡。已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的,經(jīng)測(cè)量A點(diǎn)的坐標(biāo)為(40cm,20cm),g取10m/s2,則小球平拋的初速度v0=m/s,若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為xB=60cm,則B點(diǎn)縱坐標(biāo)為yB=m。

(5)一同學(xué)在試驗(yàn)中采納了如下方法:如圖丙所示,斜槽末端的正下方為O點(diǎn)。用一塊平木板附上復(fù)寫紙和白紙,豎直立于正對(duì)槽口前的O1處,使小球從斜槽上某一位置由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡A。將木板向后平移至O2處,再使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡B。O、O1間的距離為x1,O、O2間的距離為x2,A、B間的高度差為y。則小球拋出時(shí)的初速度v0為。

A.(x22-x12)g2y B.(答案(1)C(2)不會(huì)相同(3)A(4)20.45(5)A解析(1)試驗(yàn)所需器材有白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重垂線、有孔的卡片,還須要刻度尺測(cè)小球在水平方向和豎直方向運(yùn)動(dòng)的距離,故C正確。(2)在試驗(yàn)中保證小球到達(dá)斜槽末端的速度相同即可,小球與斜槽間有無摩擦對(duì)試驗(yàn)結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響;小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同,由t=2h(3)應(yīng)先利用重垂線作出豎直方向的y軸,取下白紙,在紙上畫出過O點(diǎn),與y軸垂直、方向向右的直線為x軸,故A正確。(4)依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:t=2hg=2×0.210s=0.2s,v0=xt=0.40.2m/s=2m/s;依據(jù)B點(diǎn)的橫坐標(biāo)可得t=0.62s=0.3s,所以B點(diǎn)縱坐標(biāo)yB=12(5)依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知:小球打在A點(diǎn)時(shí):x1=v0t1,h1=12g小球打在B點(diǎn)時(shí),x2=v0t2,h2=12g由題意可知,h2-h1=y由以上各式解得:v0=(x7.在“探討平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的試驗(yàn)中:(1)在安裝試驗(yàn)裝置的過程中,斜槽末端的切線必需水平,這樣做的目的是

A.保證小球飛出時(shí)速度既不太大,也不太小B.保證小球飛出時(shí)初速度水平C.保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等D.保證小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線(2)(多選)假如小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,則下列說法中正確的是。

A.小球平拋的初速度不同B.小球每次的運(yùn)動(dòng)軌跡不同C.小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均不同D.小球通過相同的水平位移所用時(shí)間可能相同(3)探討平拋物體運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長(zhǎng)L=1.6cm,若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的計(jì)算式為v0=(用L、g表示),小球在b點(diǎn)的速率為m/s。(保留兩位有效數(shù)字,g取10m/s2)

答案(1)B(2)AB(3)2gL1