《第3节 科学探究：平抛运动的特点 第4节 生活中的抛体运动》同步练习 一、科学探究：平抛运动的特点
1.[2022广西玉林第十一中学期中考试]图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置,斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H,实验中,当P小球从一定高度下滑到斜槽末端与轻质挡片相碰时,立即断开电路使电磁铁释放Q小球,发现两小球同时落地,改变H大小,重复实验数字电视接收器
,P、Q仍同时落地。
(1)关于实验条件的说法,正确的有 。
A.斜槽轨道末端必须水平
B.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
C.斜槽轨道必须光滑
D.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
(2)该实验结果可表明 。
A.两小球落地速度的大小相同
B.P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
C.两小球在空中运动的时间相等
D.P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格(小方格的边长为L=2.5 cm)整流桥堆的纸记录P小球的轨迹,小球在同一初速度平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,重力加速度g=10 m/s2,则P小球在b处的瞬时速度的大小为vb= m/s,若以a点为坐标原点(0,0),水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,则小球抛出点的坐标为x= cm,y= cm。
2.[2022河南商丘一中期中考试]在“研究平抛运动”的实验中,某同学用图甲所示装置完成了平抛运动实验,记录下了小球运动过程中的O、A、B、C四点的位置。取O点为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴,各点的位置坐标如图乙所示,重力加速度大小g取10 m/s2。
(1)小球做平抛运动初速度大小为 m/s,小球抛出点位置的横坐标是 cm。
(2)另一同学在实验中采用了如下方法:如图丙所示,斜槽末端的正下方为O点。用一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前的O1处,使小球从斜槽上某一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至O2处,再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹B。O、O1间的距离为x1,O、O吹管系数2间的距离为x2,A、B间的高度差为y。则小球抛出时的初速度v0为 。
A. B.
C. D.
3.[2022河南省豫北名校联考](1)某同学利用频闪照相法研究平抛运动并测量当地重力加速度,得到图1所示频闪照片和表1所示数据,表中g表示重力加速度,v0表示平抛的初速度。请利用表1中数据点3采集到的数据将表1补充完整:v0= m/s,g= m/s2。
(2)分析表1中的数据,由于拍摄角度的变化,采集的数据随数据点的不同有较大偏差,最终使测得的重力加速度g存在较大误差。为减小实验误差,实验小组使用改进后的装置重做实验,
得到图2所示频闪照片和表2所示实验数据。
数据点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
x/(cm) | 0 | 3.4 | 6.5 | 9.8 | 13 |
y/(cm) | 0 | 0.9 | 4.9 | 11.3 | 20.5 |
t/(s) | 0 | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 |
v0/(m/s) | \ | 0.68 | | 0.65 | 0.65 |
g/(m/s2) | \ | 7.2 | | 10.0 | 10.3 |
| | | | | |
表1
数据 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
x/(cm) | 0 | 1.7 | 3.4 | 5.2 | 7 | 8.7 | 10.4 | 12.2 | 13.9 | 15.5 |
y/(cm) | 0 | 0.3 | 1.2 | 2.7 | 4.9 | 7.6 | 11 | 15 | 19.6 | 24.7 |
t/(s) | 0 | 0.025 | 0.05 | 0.075 | 0.1 | 0.125 | 0.15 | 0.175 | 0.2 | 0.225 |
| | | | | | | | | | |
表2
该实验小组使用图像法处理实验数据,并以为纵轴,以t为横轴,建立直角坐标系,其函数表达式为 。由图3可知,实验所在地的重力加速度g≈ m/s2(结果保留2位有效数字)。
4.[2022江苏省南京市模拟考试]小明采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度v0和飞行时间t,底板上的标尺可以测得水平位移d。
(1)实验中斜槽轨道末端的切线必须是水平的,这样做的目的是 。
A.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
B.保证小球飞出时,速度沿水平方向
C.保证小球在空中运动时的加速度为g
D.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
(2)实验中,下列会引起实验误差的是 。
A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
B.没有从轨道同一位置释放小球
C.斜槽不是光滑的
D.空气阻力对小球运动有较大影响
(3)保持水平槽口距底板的高度h=0.420 m不变,改变小球在斜槽轨道上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。
v0/(m/s) | 0.741 | 推拉式电磁铁1.034 | 1.318 | 1.584 |
t/ms | 292.7 | 293.0 | 292.8 | 292.9 |
d/cm | 21.7 | 30.3 | 38.6 | 46.4 |
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检测卡
由表中数据可知,在实验误差允许的范围内,当h一定时,以下说法正确的是 。
A.落地点的水平距离d与初速度v0大小成反比
B.落地点的水平距离d与初速度v0大小成正比
C.飞行时间t与初速度v0大小无关
D.飞行时间t与初速度v0大小成正比
(4)小华同学在实验装置的后面竖直放置一块贴有白纸和复写纸的木板,图乙是实验中小球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置
(选填“较低”或“较高”)。
(5)小华同学接着用方格纸做实验,若小球在某次平抛运动中先后经过的三个位置a、b、c如图丙所示,已知小方格的边长L=1 cm,取太阳能光伏密封胶g=10 m/s2,则小球在b点的速度大小为
m/s。(结果保留2位有效数字)
5.[2022广西平果二中期中考试]在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)某同学采用如图1所示的实验装置,每次都将小球从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在挡板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹,每次将小球从同一位置释放的目的是 ,检测斜槽末端水平的方法是 。
(2)利用得到的点,在坐标纸上描绘出了小球水平抛出后的运动轨迹,如图2所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为5 cm,P1、P2和P3是轨迹连线上的3个点,重力加速度取g=10 m/s2,可求出小球从P1运动到P2所用的时间为 ,小球抛出时的水平速度为 。
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