同步學(xué)典（3）實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1、(多選)在圖示的裝置中,有兩個(gè)相同的處在同一豎直面內(nèi)的弧形軌道, 其底端切線水平,調(diào)節(jié)電磁鐵的高度,使,實(shí)驗(yàn)時(shí),使兩小球同時(shí)釋放,則下列說法正確的是(   )A.兩小球總會(huì)相遇B.軌道M越高,小球P落到平板上時(shí)豎直方向的速度就越大,但兩小球仍然會(huì)相遇C.只有把軌道M調(diào)整到適當(dāng)?shù)母叨?兩小球才會(huì)相遇D.兩小球在軌道出口處的水平速度即使不相等, 兩小球也會(huì)相遇2、某同學(xué)用電磁實(shí)驗(yàn)裝置和數(shù)碼照相機(jī)分別研究平拋運(yùn)動(dòng)。1.如圖甲所示，將小球a由斜槽上某一高度處?kù)o止釋放，沿斜槽滾下，離開斜槽末端（水平）時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)，被電磁鐵吸住的小球b同時(shí)自由下落。結(jié)果看到a、b兩球同時(shí)落地，這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)說明了________.2.用頻閃照相拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，得到如圖乙的圖片，圖片中a、b、c、d是連續(xù)四次拍攝的小球所在的位置。①方格紙中每個(gè)小方格的實(shí)際邊長(zhǎng)為1. 6 cm，則閃光燈閃光的時(shí)間間隔為  s，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為= ________m/s。(重力加速度)②試分析a點(diǎn)是否為小球的拋出點(diǎn)，說明理由。3、某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了探究平拋運(yùn)動(dòng)，將塑料管的一端接在水龍頭上，另一端固定在水平桌面的邊緣，打開水龍頭，水沿水平方向噴出，如圖所示。已知水的密度為ρ，重力加速度為g。該小組的同學(xué)首先測(cè)出了塑料管的內(nèi)徑d。1.為了求出水噴出的初速度，還應(yīng)測(cè)量的物理量有______(并寫出相對(duì)應(yīng)的符號(hào))，水噴出的初速度應(yīng)表達(dá)為______(用已知的物理量和測(cè)量的物理量所對(duì)應(yīng)的符號(hào)表示)；2.當(dāng)水落地后，請(qǐng)用以上的物理量所對(duì)應(yīng)的符號(hào)表示出空中水的總質(zhì)量為_______。4、在研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)通過多次實(shí)驗(yàn)確定若干個(gè)點(diǎn),描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.（1）在實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是(   )
A.實(shí)驗(yàn)中所用斜槽末端的切線必須調(diào)到水平
B.每次實(shí)驗(yàn)中小球必須由靜止釋放,初始位置不必相同
C.每次實(shí)驗(yàn)小球必須從斜槽的同一位置由靜止釋放,所用斜槽不必光滑
D.在實(shí)驗(yàn)之前,須先用直尺在紙上確定y軸方向
（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,圖中y-x2圖象能說明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是(   )
A.B.C.D.5、某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)。他的實(shí)驗(yàn)操作是:在小球處于同一高度時(shí),用小錘輕擊彈性金屬片,使A球水平飛出,同時(shí)B球被松開。(1)他觀察到的現(xiàn)象是:小球_____________ (選填“同時(shí)”或“不同時(shí)”)落地。(2) 讓球恢復(fù)初始狀態(tài),用較大的力敲擊彈性金屬片。A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將_____________ (選填“變長(zhǎng)”“不變”或“變短”)。(3)上述現(xiàn)象說明:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與_____________大小無關(guān),平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是_____________運(yùn)動(dòng)。6、在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,為了確定小球不同時(shí)刻在空中所通過的位置,實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖甲所示的裝置。先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙。將該木板豎直立于水平地面上,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B;又將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x,小球再?gòu)男辈?/span>上緊靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C。若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離,間距離,間距離,重力加速度,請(qǐng)回答以下問題:(1)為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放?答:_____________________________________。(2)根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來求得小球的初速度___________m/s。(保留3位有效數(shù)字)(3)如果將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移的同時(shí)還將木板向圖甲中垂直紙面方向等間距平移,可以得到幾個(gè)痕跡點(diǎn),用平滑的線連起來就是小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,下列中能說明平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是(   )A. B. C. D.7、如圖為某小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相的方法獲得的相片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)為1.25cm，，則：（1）小球平拋的初速度 =________m/s；                                                             （2）閃光頻率f =_______Hz。8、某同學(xué)用如圖甲、乙兩裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:(1)如圖甲所示,兩球處于同一高度靜止。用小錘擊打彈性金屬片,P球就沿水平方向飛出,同時(shí)Q球被松開做自由落體運(yùn)動(dòng),則下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(   )A.Q球先落地,P球后落地B.兩球落地的先后順序由小錘打擊力的大小而定C.兩球同時(shí)落地,說明P球水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)D.兩球同時(shí)落地,說明P球豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)(2)如圖乙所示,上、下兩個(gè)完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處,軌道的末端水平,相同的兩個(gè)小球分別被電磁鐵吸引位于兩個(gè)圓弧軌道頂端,斷開開關(guān),使兩個(gè)小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)。離開圓弧軌道后,A球做平拋運(yùn)動(dòng),B球進(jìn)入一個(gè)光滑的水平軌道,則改變上面軌道的高度,多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程,總能觀察到A球正好落在B球上,則能說明平拋運(yùn)動(dòng)________________________。                  答案以及解析1答案及解析：答案：AB解析：小球豎直方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)并不影響水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向的分運(yùn)動(dòng)和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是各自獨(dú)立進(jìn)行的。軌道M越高，小球P落到平板上所用的時(shí)間就越長(zhǎng)，落到平板上時(shí)豎直方向的分速度就越大，但小球P在水平方向的分速度沒有受影響，兩個(gè)小球的水平速度仍然相等,所以兩小球仍然會(huì)相遇。選項(xiàng)AB正確,C錯(cuò)誤。如果兩小球在軌道出口 處的水平速度不相等，速度小的球在水平方向就會(huì)落后于速度 大的球，兩小球就不會(huì)相遇了，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2答案及解析：答案：1.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)  2.①;0.8②見解析解析：1.演示實(shí)驗(yàn)說明了做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。2.①由,得到閃光燈閃光的時(shí)間間隔,小球的初速度大小；②小球在b點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度大小，至此小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以a點(diǎn)不是小球的拋出點(diǎn)。 3答案及解析：答案：1.水的射程x，管口離地的高度h；  2. 解析：1.水噴出后做平拋運(yùn)動(dòng)，假設(shè)塑料管口離地的高度為h，水的射程為x,水在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則在水平方向上有，在豎直方向上有，水噴出的初速度為;2.由于塑料管的內(nèi)徑為d,則空中水的總質(zhì)量為。
  4答案及解析：答案：（1）AC; （2）C解析：（1）提示:“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),必須通過調(diào)節(jié)使斜梢的末端保持水平,因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)的軌跡,所以每次釋放小球的位置必須相同, 且由靜止釋放,以保證獲得相同的初速度,故A正確,B錯(cuò)誤; 每次實(shí)驗(yàn)中小球必須從斜槽的同一位置由靜止釋放,而斜槽不一定要光滑.故C正確;在實(shí)驗(yàn)之前,須先用重垂線在紙上確定y軸方向,故D錯(cuò)誤.
（2）小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),則,在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則聯(lián)立可得,因初速度v相同，故為常數(shù),故y與x2應(yīng)成正比關(guān)系,故C正確,A,B,D錯(cuò)誤. 5答案及解析：答案：(1)同時(shí)(2)不變(3)初速度;自由落體解析：(1)根據(jù)題意，小錘敲擊金屬片，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)而A球做平拋運(yùn)動(dòng)，兩球在豎直方向運(yùn)動(dòng)情況一樣，故兩球同時(shí)落地。(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知由高度決定運(yùn)動(dòng)時(shí)間，雖然初速度變大，但高度不變，所以小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變。(3)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與初速度大小無關(guān)，由高度決定，其豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。 6答案及解析：答案：(1)小球離開斜槽時(shí)每次都具有相同的初速度(2)1.00 (3)D解析：(1)小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放是為了使小球離開斜槽時(shí)每次都具有相同的初速度。(2)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),故小球在豎直方向從A到B和從B到C運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,設(shè)這一時(shí)間為T,根據(jù)豎直方向勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論有,且,解得,代入數(shù)據(jù)解得。(3)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程為,D項(xiàng)正確。 7答案及解析：答案：1.0.75; 2.20解析：(1)在豎直方向上,根據(jù)得相等的時(shí)間間隔為：，則初速度為： (2)閃光的頻率和周期互為倒數(shù)，則有：. 8答案及解析：答案：(1)D (2)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)解析：(1)用小錘擊打彈性金屬片,P球就水平飛出,同時(shí)Q球被松開,做自由落體運(yùn)動(dòng),兩球同時(shí)落到地而,可知P球豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與Q球相同,即平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。(2)讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下,從而使兩小球同時(shí)滾離軌道并具有相同的速度。小球A做平拋運(yùn)動(dòng),小球B做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩小球相遇時(shí)則說明小球平拋運(yùn)動(dòng)中水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)同時(shí)改變兩小球滾下的高度時(shí),仍能相碰,則說明平拋運(yùn)動(dòng)水平方向總是勻速直線運(yùn)動(dòng)。    

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