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2019版高中物理 第五章 實驗：研究平拋運動鞏固訓練 新人教版必修2 【鞏固練習】 一、選擇題： 1、研究平拋物體的運動在安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是( ) A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小 B．保證小球飛出時，初速度水平 C．保證小球在空中運動的時間每次都相等 D．保證小球運動的軌道是一條拋物線 2、用描跡法探究平拋運動的規(guī)律時，應選用下列各組器材中的哪一組（ ) A．鐵架臺，方木板，游標卡尺，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片 B．鐵架臺，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片 C．鐵架臺，方木板，斜槽和小球，千分尺和秒表，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片 D．鐵架臺，方木板，游標卡尺，斜槽和小球，米尺和三角尺，重錘和細線，白紙和圖釘，帶孔卡片 3、平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點：①水平方向做勻速運動；②豎直方向做自由落體運動，為了研究平拋物體的運動，可做下面的實驗：如圖所示，用小錘擊打金屬片，A球就水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運動，兩球同時落到地面．這個實驗說明( ) A．做平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動 B．做平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動 C．A、B項中所述都能說明 D．A、B項中所述都不能說明 二、填空題： 1、“研究平拋物體的運動”實驗中，為了描出物體的運動軌跡，實驗應有下列各個步驟： A．以O為原點，畫出與y軸相垂直的水平方向x軸． B．把事先做好的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使它由斜槽上滾下，拋出的小球正好從紙片的缺口中通過，用鉛筆在白紙上描下小球穿過這個缺口的位置． C．每次都使小球從斜槽上固定的標識位置開始滾下，用同樣的方法描出小球經(jīng)過的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來，這樣就描出了小球做平拋運動的軌跡． D．用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽． E．把斜槽末端距離一個小球半徑處定為O點，在白紙上把O點描下來，利用重垂線在白紙上畫出過O點向下的豎直線，定為y軸． 在上述實驗步驟中，缺少的步驟F是________________________________； 正確的實驗步驟順序是___________________________________________． 2、一農(nóng)用水泵的出水管是水平的．當水泵工作時，水流從整個水管中流出．現(xiàn)給你一個鋼卷尺和游標卡尺，進行必要的測量估算出水泵的流量．需測量的物理量是①________、②________、③________，計算流量的表達式Q＝________． 3、如圖所示為利用閃光照相研究平拋運動的示意圖，小球A由斜槽滾下，離開斜槽末端時撞開輕質接觸式開關S，被電磁鐵吸住的小球B也同時下落，閃光頻率為10 Hz的閃光器拍攝的照片中B球有四個像，像間距離已在圖中標出，單位為cm，兩球恰在位置4相碰，則A球離開斜槽末端時的速度大小為________．(g取10 m/s2) 4、在做“研究平拋物體的運動”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________． ①游標卡尺 ②秒表 ③坐標紙 ④天平 ⑤彈簧測力計 ⑥重垂線 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．斜槽軌道末端可以不水平 D．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 E．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用一條曲線把所有的點連接起來為確定斜槽末端小球重心所在的位置點O，需用游標卡尺測出小球的半徑R； 5、某同學用圖1所示裝置做“研究平拋運動”的實驗，根據(jù)實驗結果在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標紙丟失了一部分，剩余部分如圖2所示，圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均代表0.10m，P1，P2和P3是軌跡圖線上的3個點，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等． 圖1 圖2 完成下列填空：(重力加速度g取9.8m/s2) (1)設P1、P2和P3的橫坐標分別為x1、x2和x3，縱坐標分別為y1、y2和y3，從圖中可讀出|y1-y2|＝_____m，|y1-y3|＝________m，|x 1-x 2|＝________m(保留兩位小數(shù))． (2)若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動．利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從P1運動到P2所用的時間為________s，小球拋出后的水平速度為________m/s． 【答案與解析】 一、選擇題： 1、B 解析：平拋運動初速度的大小不是由斜槽末端是否水平?jīng)Q定的，而是由小球釋放點到斜槽水平端的豎直高度決定的，故A不正確；研究平拋物體的運動，旨在弄清物體在水平和豎直兩個方向上怎樣運動，必須保證小球拋出時的速度是水平的，并非要研究小球在空中運動的時間，故B正確，C不正確；無論小球飛出的初速度是水平還是傾斜的，其運動軌跡都是一條拋物線，故D不正確． 2、D 解析：用描跡法探究平拋運動的規(guī)律時，首先確定小球做平拋運動的起點(點O)，并以點O為原點在豎直面內(nèi)建立水平和豎直兩個方向的直角坐標系，以確定物體在不同位置時的坐標，然后根據(jù)物體在豎直方向位移隨時間的關系，確定在豎直方向上的運動情況，要達到這一目的，除了描出平拋物體的運動軌跡外，還必須要用游標卡尺測出小球的半徑，并用重垂線確定豎直方向．本實驗無需知道小球的質量和運動時間，故應選用D中所列器材． 3、A 解析：因金屬片受到小錘的擊打，向前推動小球A，使A球做平拋運動，同時小球B從孔中自由落下，做自由落體運動，A、B兩球同時落地．A球的水平初速度并不影響A球在豎直方向上的運動，說明了兩球在豎直方向上具有相同的運動規(guī)律，故選A． 二、填空題： 1、調(diào)整斜槽，使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平 D、F、E、A、B、C 2、①水柱的水平位移x ②水柱的豎直位移y ③管口的直徑D 解析：水泵的流量指的是單位時間內(nèi)流出的水的體積．為此，需知道水的流速v0，v0可以利用平拋運動的知識求出．因此只要測出水柱的水平位移x和豎直位移y及管口的直徑D，就可以算出流量Q．x、y可以用鋼卷尺測量，管口直徑D可以用游標卡尺測量． 根據(jù)平拋運動的規(guī)律，有 ， ① ， ② 由①②式解得水的流速為 ． 管的橫截面積為 ． 水泵的流量為 ． 3、1 m/s 解析：由平拋運動規(guī)律知：A球在豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線運動，利用運動的等時性原理，由豎直方向上的自由落體運動可求得運動時間t＝0.3s，水平方向對A球：x＝v0t，故v0＝1 m/s． 4、①③⑥ A、D 解析：本題考查的是儀器的選擇和實驗的注意事項．實驗還需要的器材是游標卡尺、坐標紙和重垂線，為確定斜槽末端小球重心所在的位置點O，需用游標卡尺測出小球的半徑R；描出的軌跡在坐標紙上，方便數(shù)據(jù)處理；重垂線是用來確定豎直木板是否豎直并確定縱坐標． 做平拋運動的實驗時，斜槽末端必須水平，以保證小球做平拋運動，使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描畫小球的運動軌跡時，應用平滑的曲線連點，偏離軌跡較遠的點可舍去．故A、D正確． 5、(1)0.61 1.61 0.60 (2)0.20 3.0 解析：(1)由題中圖可知P1、P2的豎直間隔為6個小格多一點，因此|y1-y2|＝0.61m． P1、P3的豎直間隔為16個小格多一點，因此|y1-y3|＝1.61 m． P1、P2的水平間隔為6個小格，因此|x1-x2|＝0.60 m． (2)由于P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等，所以P1到P2的時間與P2到P3的時間相等，設為t．根據(jù)物體在豎直方向做勻變速直線運動，有|y3-y2|-|y2-y1|＝gt2． 代入數(shù)據(jù)得t＝0.20 s． 小球拋出后的水平速度為 m/s＝3.0 m/s．