高二上学期 专题01 实验【专项训练】（解析版）

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（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的。
（3）某同学建立的直角坐标系如图所示，若他在安装实验装置和进行实验操作时只有一处失误，即是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)将小球放置在槽口处轨道上，看小球能否保持静止 (2)铅垂线 (3)坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点
【解析】(1)斜槽末端水平时小球在斜槽末端受力平衡，即放在槽口能静止不动。
(2)用铅垂线来确定竖直线最准确。
(3)坐标原点应在平抛起点小球的球心位置，即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点。
2．在“探究平抛运动的特点”实验中，
（1）图1是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________。
A．球心 B．球的上端 C．球的下端
[多选]在此实验中，下列说法正确的是________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．记录的点应适当多一些
C．用光滑曲线把所有的点连接起来
D．y轴的方向根据重锤线确定
（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________。
A．释放小球时初速度不为0 B．释放小球的初始位置不同 C．斜槽末端切线不水平
【答案】(1)B BD (2)C
【解析】(1)由题干中确定小球平抛运动轨迹的方法及实验原理知，坐标原点应选小球的上端，所以选B。实验过程中，斜槽轨道不一定光滑，只要能够保证小球从同一位置由静止释放，离开斜槽末端的初速度一样就可以，所以A错误；记录点应适当多一些，能够保证描点所得的轨迹更平滑，选项B正确；描点时与平滑曲线偏差过大的点需舍去，选项C错误；y轴必须是竖直方向，即用重锤线确定，即选项D正确。
(2)由题图可知斜槽末端切线不水平，才会造成斜抛运动，选项C符合题意。
3．两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：
（1）小明同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明____________________________________
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（2）小松同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中轨道N的末端与光滑的水平板相切，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在轨道末端射出的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是_____________________。
仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________________
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【答案】(1)做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 (2)P球击中Q球 做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
【解析】(1)通过对照实验，保证两球同时运动，由此说明做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。(2)由平抛运动的规律知两球在水平轨道上相遇，水平方向运动情况相同，说明做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。
该同学采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L＝5 cm，A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g＝10 m/s2，那么：
（1）照相机拍摄时每________s曝光一次；
（2）小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s。
【答案】(1)0.1 (2)1.5
【解析】(1)由Δy＝gT2，Δy＝2L＝0.1 m
可得T＝0.1 s。
(2)由Δx＝v0T，Δx＝3L＝0.15 m
可得v0＝1.5 m/s。
5．如图甲所示是研究平抛运动的实验装置简图，图乙是实验后白纸上的轨迹图。
（1）说明图乙中的两条坐标轴是如何作出的。
（2）说明判断槽口的切线是否水平的方法。
（3）实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一步骤时应注意什么？
【答案】见解析
【解析】解析：(1)利用拴在槽口处的铅垂线画出y轴，x轴与y轴垂直。
(2)将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚动，也不向外滚动，说明槽口的末端是水平的。
(3)应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。