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平抛运动的高考实验题_平抛运动实验典型例题
tamoadmin 2024-05-26 人已围观
简介1.平抛运动实验题2.高中物理 平抛运动试验问题3.[平抛运动试验]平抛运动实验典型例题4.实验题(1)如图是一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.由这张照片可得5.实验题(1)在研究平抛运动的实验中,为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹,在固定弧形斜槽时,应注意使斜6.高中物理实验考核题(高一)·探究平抛运动的规律 相关问题7.如图1为“描绘平抛运动的轨迹”的实验装置
1.平抛运动实验题
2.高中物理 平抛运动试验问题
3.[平抛运动试验]平抛运动实验典型例题
4.实验题(1)如图是一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.由这张照片可得
5.实验题(1)在研究平抛运动的实验中,为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹,在固定弧形斜槽时,应注意使斜
6.高中物理实验考核题(高一)·探究平抛运动的规律 相关问题
7.如图1为“描绘平抛运动的轨迹”的实验装置.将斜槽导轨固定在支架上,让小球从斜槽的不同高度处滚下.利
8.某物理实验兴趣小组采用下列实验装置研究平抛物体r运动规律.?
2m/s,-10cm,-1.25cm |
试题分析:(1)由于小球由a→b和由b→c两过程和水平位移相同,故两过程中的时间相同,设为Δt,竖直方向自由落体运动,有Δh=gt 2 =0.1m,可得Δt=0.1s;水平方向做匀速直线运动,则有v 0 = = m/s=2m/s. (2)在 b 点竖直方向的分速度:v yb = = m/s=1.5m/s. 则从抛出点到 b 点的时间: t b = = s =0.15 s. b 点在水平方向离抛出点的距离: x b = v 0 t b =2×0.15 m=0.3m b 点在竖直方向离抛出点的距离: y b = gt b 2 = y= ×10×0.152=0.1125 m 则抛出点坐标:x=-(0.3-0.2)m=-0.1m=-10cm. y="-(0.1125-0.1)m=-0.012" 5m=-1.25cm. 点评:水平方向可以看出时间是等分,由竖直方向求出时间间隔,再求出水平方向的速度;竖直方向ac之间的平均速度即为在b点的瞬时速度,然后根据自由落体的速度时间关系求出从开始抛出到b之间的时间间隔,进而求出抛出点的坐标 |
平抛运动实验题
BCD |
考点: 专题:实验题;图析法. 分析:物体在竖直方向做自由落体运动,根据h= gt 2 ,求出t.在水平方向做匀速直线运动,根据s=v 0 t,即可求出平抛运动的初速度v 0 . 因为选距原点远的点测量,可以减小实验误差,准确地确定坐标原点和坐标轴,然后准确地测量各点的坐标,就可以利用竖直方向和水平方向的位移方程:h= gt 2 ,s=v 0 t,求得初速度 故应该选BCD |
高中物理 平抛运动试验问题
这个比较简单,你先量出这三个点的纵坐标差值,即一点与二点的差值,二点与三点的差值,求出两差值的比,再由自由落体运动在等时间差的位移比规律即可求出 ,该规律为:初速度为0的匀加速运动在等时间段的位移比:1:3:5:7:........(2n-1),关于这个规律,你可以通过画初速度为0的匀加速运动的V-T图像观察得出.
[平抛运动试验]平抛运动实验典型例题
这个实验不是验证机械能守恒,即使斜槽很粗糙,只要每次从同一高度由静止释放小球,小球的平抛初速就为某一定值v0,平抛的轨迹就为某一确定的曲线——A错;
研究小球的位置时,应该以球心的位置为准,所以取小球经过槽口时球心位置为坐标原点——C错
实验题(1)如图是一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.由这张照片可得
四、实验:研究平抛运动
要点导学
1.平抛运动
定义:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.
条件:初速度水平;仅受重力。
特点:由于速度方向与受力方向不在一条直线上,故平抛运动是曲线运动,又受力恒定,所以平抛运动是匀变速曲线运动。
注意:不要认为曲线运动就一定不是匀变速运动,其实物体是否做匀变速运动是由合外力或加速度是否恒定决定的,平抛运动加速度恒为重力加速度g ,根据
Δv=gΔt,做平抛运动的物体在相等时间内速度的变化是相等的。
2.理论探究
(1) 平抛运动是一复杂的运动,如何来探究这个复杂运动的规律呢?根据运动合成与分解的思想,可将一个复杂的运动简化为简单的运动去认识,可将平抛运动分成水平方向和竖直方向的直线运动。
(2) 从力的独立作用原理出发分析物体的运动,可知,平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用,应做匀速直线运动,在竖直方向初速为零,只受重力,应做自由落体运动。
3.实验探究
(1) 设置与分运动等效的条件进行对比实验
①与平抛运动的物体同时自由下落的物体对比。
实验1 如图1所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A 球沿水平方向抛出,同时B 球被松开,自由下落,A 、B 两球同时开始运动。
观察两球是否同时落地。如果同时落地,说明什么问题?
多次改变小球距地面的高度和打击的力度,重复这个实验。如果每次都同时落地,说明什么问题?
实验观察到,改变小球距地高度和打击力度,两球总是同时落地,说明两者在竖直方向的运动相同,即都是自由落体运动。
②与平抛运动的物体初速度相同的匀速直线运动对比。
实验2 在如图2所示的装置中,两个相同的弧形轨道M 、N ,分别用于发射小铁球P 、Q ;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 在轨道出口处的水平初速度v0相等。
将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M 、N 的下端射出。实验结果是两小铁球同时到达E 处,发生碰撞。增加或者减小轨道M 的高度,只改变小铁球P 到达桌面时速度的竖直方向分量的大小,再进行实验,结果两小铁球总是发生碰撞。
试分析该实验现象说明了什么?
解析 将P 铁球在水平方向上的运动,在不同竖直高度的情况下与Q 铁球对比,发现P 、Q 两球总是相遇,P 球水平方向上的运动不因P 球在竖直方向运动的时间长短而改变,总是和在水平面上匀速运动的Q 球有完全相同的运动情况,所以本实验说明了:①平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动;②平抛运动的物体在竖直方向上的分运动,不影响水平方向上的分运动,分运动各自具有独立性。
(2) 描绘平抛运动的轨迹,建立水平、竖直的直角坐标系,通过研究水平和竖直两个方向的位移时间关系,获得各分运动的确切情况。
描迹法探究平抛运动规律的实验器材和步骤
实验器材:斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等. 实验步骤:
① 安装斜槽轨道,使其末端保持水平;
② 固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平行,坐标纸方格横线呈水平方向;
③ 以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y 轴;
④ 让小球从斜槽上适当的高度由静止释放,用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置; ⑤ 重复步骤4,在坐标纸上记录多个位置;
⑥ 在坐标纸上作出x 轴,用平滑的曲线连接各个记录点,得到平抛运动的轨迹;
⑦ 在轨迹上取几个点,使这些点在水平方向间距相等,研究这些点对应的纵坐标y 随时间变化的规律。
运用此轨迹,若已知水平方向上的运动特点,可分析竖直方向上的运动特点,若已知竖直方向上的运动特点,可分析水平方向上的运动特点。比如,若在竖直方向上物体做初速度为零的匀加速运动,必然是连续相等的时间内位移之差Δy等于常数,即Δy=gΔt2,从物体抛出计时,连续相等的时间内的位移y Ⅰ、y Ⅱ……之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
实验过程注意事项:
① 保证斜槽末端的切线水平,方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行,并使小球运动时靠近木板,但不接触;
② 小球每次都从斜槽上同一位置滚下;
③ 小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,应是小球在槽口时球的重心在木板上的水平投影点;
④ 小球在斜槽上开始滚下的位置要适当,以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。
范例精析
例1 关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A .平抛运动是匀变速运动
B .平抛运动是变加速运动
C .任意两段时间内加速度相同
D .任意两段相等时间内速度变化相同
解析 本题要把好平抛运动是匀变速曲线运动及速度的矢量性,平抛运动的物体只受重力作用,故a=g,即做匀变速曲线运动,A 选项正确,B 选项不对,C 选项正确。由匀变速运动公式△v=g△t ,得任意相等的时间内△v 相同,D 正确。
例2 如图所示,是同时开始运动的平抛运动和自由落体运动物体的闪光照片,由此照片,你能得出什么结论?
解析从闪光照片中可以测出,平抛运动的小球,在相等时间内的水平位移总相等,所以,它的水平分运动为匀速直线运动,平抛运动的小球和自由下落的小球总是在同一水平线上,说明它们在同一段时间的竖直位移总是相等的,即平抛运动的竖直分运动跟自由落体运动遵循相同的规律,所以,平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。
能力训练
1.研究平抛物体的运动,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( B )
A .保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B .保证小球飞出时,初速度水平
C .保证小球在空中运动的时间每次都相等
D .保证小球运动的轨道是一条抛物线
2.用描迹法探究平抛运动的规律时,应选用下列各组器材中的哪一组( D )
A .铁架台,方木板,斜槽和小球,秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片
B .铁架台,方木板,斜槽和小球,天平和秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片
C .铁架台,方木板,斜槽和小球,千分尺和秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片
D .铁架台,方木板,斜槽和小球,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片
3.关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是 ( A )
A .物体只受重力的作用,是a =g 的匀变速运动
B .初速度越大,物体在空中运动的时间越长
C .物体落地时的水平位移与初速度无关
D .物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
4.从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间 ( C )
A .速度大的时间长 B .速度小的时间长
C .落地时间—定相同 D .由质量大小决定
5.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正) 随时间变化的图线是 ( D )
6.在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____。ACE
A .通过调节使斜槽的末端保持水平
B .每次释放小球的位置可以不同
C .每次必须由静止释放小球
D .记录小球位置用的木条(或凹槽) 每次必须严格地等距离下降
E .小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸) 相接触
F .将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
7.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,见图) 、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______________。
(1)实验示意图如图所示 (2) 弹射器必须保持水平
(3) 弹丸下降高度y 和水平射程x (4) 在不改变高度y 的条件下进行多次实验,测量水平射程x ,得出平均水平射程x
8.一小球在高0.8m 的水平桌面上滚动,离开桌面后着地,着地点与桌边水平距离为1 m,求该球离开桌面时的速度?2.5m/s
9.距离地面1000m 高处的飞机,以100m/s的速度沿水平直线飞行时,在飞机上每隔2s 向外放出—重物,空气阻力和风的影响不计,当第5个重物离开飞机时,求:
(1) 相邻的两重物在空中的水平距离;
(2) 在竖直方向上编号为5、4、3、2、1的5个重物距离飞机的距离.
(1) 水平距离为零 (2) 0 20m 80m 180m 320m
实验题(1)在研究平抛运动的实验中,为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹,在固定弧形斜槽时,应注意使斜
(1)在竖直方向上有:△h=gT2,其中△h=2×5=10cm,
得:T=
|
|
水平方向匀速运动,有:s=v0t,其中s=3L=15cm,t=T=0.1s,
代入解得:v0=
0.15 |
0.1 |
故答案为:1.5.
(2):①根据动能定理,弹力做功等于动能的变化,则有:W=
1 |
2 |
因此W-v2的成正比,即D正确;
②A、为了便于研究小车动能的变化,小车的初动能应为零,所以小车必须从同一位置由静止弹出,为了使橡皮筋对小车做功即为外力对小车所做的总功,必须平衡摩擦力,故A错误;
B、实验中所使用的若干条橡皮筋从长短、弹性等方面应尽可能相同,故B正确;
C、橡皮筋对小车所做的功等于小车实际获得的动能,故C错误;
D、为分析W与v的关系,不必设法通过测量计算出每次实验橡皮筋所做的功W,故D错误.
故选:B;
③从纸带上我们可判断出打C点时,小车具有最大的速度
vE可由D到F的平均速度求出:
即:vE=
xDF |
2T |
0.3474?0.1692 |
0.02×2 |
故答案为:(1)1.5.(2)①D;②B;③4.455.
高中物理实验考核题(高一)·探究平抛运动的规律 相关问题
解:(1)①通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度
②A到B和B到C时间是相等的,设是t,则yBC?yAB=gt2,所以:t=
|
|
(2)①:用一条直线连接,让尽量多的点落在直线上,如图1.
②从直线上选取一点如I=1mA时.U=2.4V,此时:R=
U |
I |
2.4 |
1×10?3 |
③因滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值,故滑动变阻器应用分压式;又因待测电阻的阻值较大,电流表应用内接法接法,电路图如图2所示
故答案为:(1)切线水平;从同一高度滚下(或从同一位置滚下);0.1S?
(2)①见图1?
②2.4×103Ω(在2.3-2.5之间均可给分)
点的直线如图1所示,其斜率的倒数即为被测电阻值:Rx=
U |
I |
2.4V |
1.0×10?3A |
③见图2?(正确画出内接法给,画出分压电路)
如图1为“描绘平抛运动的轨迹”的实验装置.将斜槽导轨固定在支架上,让小球从斜槽的不同高度处滚下.利
1.使斜槽末端的切线方向水平。让它的末端伸出桌面外,调节斜槽末端,使其切线方向水平。
2。根据机械能守恒,只需小球在同样的高度无初速度下落即可。为了保证每次从槽口飞出时的速度是相同。
3。以斜槽末端作为平抛运动的起点O,在白纸上标出O位置,过O点用重锤线作Y轴,垂直Y轴作X轴。
4。让小球每次都从斜槽上适当的同一位置静止滚下,移动笔尖在白纸上的位置,当笔尖恰好与小球正碰时,在白纸上依次记下这些点的位置。
5。把测到的坐标值依次带入公式初速度v=x√g/2y,(注:g为重力加速度,√为根号),然后求平均值。
6。(1)同上,(2)同上,由刚才的计算方式可知,并未涉及初始位置,所以不知初始位置时照样求。
某物理实验兴趣小组采用下列实验装置研究平抛物体r运动规律.?
(1)由题,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板的标尺可以测得水平位移,用直尺可以测得小球抛出时的高度,所以首先要得到底版,还需要的实验器材有:具有连拍功能的数码相机或摄像机. (2)A、该实验为“描绘平抛运动的轨迹”,所以获得平抛物体运动轨迹符合实验的目的; B、该实验中,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,用直尺可以测得小球抛出时的高度,所以可以研究飞行时间与哪些因素有关.故B符合实验的目的; C、该实验为“描绘平抛运动的轨迹”,所以不能利用轨迹计算当地重力加速度.故C错误; D、利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板的标尺可以测得水平位移,所以可以研究平抛物体水平射程与哪些因素有关.故D符合题意. 故选:ACD (3)小球水平方向的位移:x=v 0 t,竖直方向上: y=
(4)①若某同学在平抛运动的轨迹图上建立坐标系时,x坐标与初速度v 0 的方向不平行.合理的办法是把首末两点相连并且三等份,各等份点与对应顺序的轨迹图上的点相连,即是重力加速度所在的直线,并标明方向如图.
②用刻度尺测出图中的y 1 、y 2 根据匀变速直线运动的导出公式:△s=aT 2 得: 10(y 2 - y 1 )=g T 2 所以: T=
故答案为:(1)具有连拍功能的数码相机或摄像机 (2)ABD (3)
(4) ①把首末两点相连并且三等份,各等份点与对应顺序的轨迹图上的点相连,即是重力加速度所在的直线,并标明方向; ②用刻度尺测出图中的y 1 、y 2 ; T=
|
解题思路:(1)探究平抛运动的规律中,实验同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动,若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,而不能说明A球水平方向的运动性质.
(2)平抛运动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,根据竖直方向上的运动,运用△y=gT 2求出相等的时间间隔,再根据水平方向上的运动求出平抛运动的初速度.根据v yb= h ac 2T 求出b点在竖直方向上的分速度,再根据平行四边形定则求出b点的瞬时速度.
(k)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,故8CD错误,B正确.
故选B.
(v)在竖直方向上有:△y=gTv,解得T=
△y
g=
0.0vv
k0=0.0vs
则v0=[vL/T=
0.0vv×v
0.0v=km/s
vyb=
38c
vT=
3×0.0vv
0.k=0.7vm/s
所以到达b点时的瞬时速度大小v=
v0v+vybv]=k.vvm/s
故答案为:(k)B; (v)k; k.vv
,6,某物理实验兴趣小组采用下列实验装置研究平抛物体r运动规律.
(1)平抛物体r运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动.为探究平抛物体r运动规律,某同学做了下面r实验:如y1所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开,做自由落体,两球同时落到u面,这个实验______
A.只能说明上述规律中第①条B.只能说明上述规律中第②条
C.不能说明上述规律中r任何一条D.能同时说明上述两条规律
(下)如y下所示,在“研究平抛物体运动”实验中,用一张印有小方格r纸记录轨迹,小方格r边长为L=下.5cm.若小球在平抛运动途中r几个位置如y下中ra、b、c、d所示,则小球平抛运动r初速度v 0=______m/s,小球在b点r速率是______m/s.(取7=10m/s 下)
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