高考物理一轮复习实验针对训练5探究平抛运动的特点含答案

这是一份高考物理一轮复习实验针对训练5探究平抛运动的特点含答案，共5页。


(1)安装实验装置的过程中，斜槽M的末端切线必须是水平的，这样做的目的是________。
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．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)实验中，为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹，下列操作，你认为正确的是________。
A．每次释放小球的位置可以不同
B．每次必须由静止释放小球
C．记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降
D．小球运动时不应与背板上的白纸(或方格纸)相接触
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将位置点连成折线
2．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用如图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律分析下列问题(g取10 m/s2)。
甲 乙
(1)图乙中，频闪仪器A所拍摄的频闪照片为________(选填“(a)”或“(b)”)。
(2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm，(b)中OP距离为30 cm，则小球做平抛运动的初速度大小应为________ m/s，小球在P点速度大小应为________ m/s。
3．(实验设计创新)同学在研究平抛运动时，发现原来的实验方法不容易确定平抛小球在运动中的准确位置。于是，如图所示，在实验中用了一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前某处，使小球从斜槽上滑下，小球撞在木板上留下痕迹A，将木板向后移动距离x，再使小球从斜槽上同样高度滑下，小球撞在木板上留下痕迹B，将木板再向后移动距离x，小球再从斜槽上同样高度滑下，再得到痕迹C。A、B间距离y1，A、C间距离y2。若测得木板后移距离x＝10 cm，测得y1＝6.0 cm，y2＝16.0 cm。
(1)根据以上物理量导出测量小球初速度的公式为v0＝________(用题中所给字母表示)。
(2)小球初速度值为________。(保留两位有效数字，g取10 m/s2)
4．(实验原理创新)(2022·四川三台中学高三月考)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：
甲 乙
(1)由以上信息，可知a点________(填“是”或“不是”)小球的抛出点；
(2)由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________ m/s2 ；
(3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________ m/s；
(4)由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是________ m/s。
实验针对训练(五)
1．解析：(1)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故选B。
(2)为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球，故A错误，B正确；只要描出小球的位置即可，因此挡板下降的距离不必是等距的，故C错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D正确，E错误。
答案：(1)B (2)BD
2．解析：(1)小球做平抛运动时，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，故频闪仪器A所拍摄的频闪照片为(b)。
(2)竖直方向上，由y＝eq \f(1,2)gt2得t＝eq \r(\f(2y,g))＝eq \r(\f(2×0.45,10)) s＝0.30 s，水平方向上v0＝eq \f(x,t)＝eq \f(0.3,0.3) m/s＝1 m/s，P点小球在竖直方向的速度vy＝gt＝10×0.30 m/s＝3 m/s，则vP＝eq \r(v\\al(2,0)＋v\\al(2,y))＝eq \r(10) m/s。
答案：(1)(b) (2)1 eq \r(10)
3．解析：(1)由平抛物体水平方向做匀速运动可以知道：A到B和B到C的时间相同，设为T，因此根据匀变速直线运动规律有：Δh＝(y2－y1)＝gT2
水平方向小球做匀速运动，故有：v0＝eq \f(x,T)
解得：v0＝xeq \r(\f(g,y2－y1))。
(2)根据题意代入数据可知：
v0＝xeq \r(\f(g,y2－y1))＝1.0 m/s。
答案：(1)xeq \r(\f(g,y2－y1)) (2)1.0 m/s
4．解析：(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点。
(2)由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，可得乙图中正方形的边长L＝4 cm，竖直方向上有2L＝g′T2
解得g′＝eq \f(2L,T2)＝eq \f(2×4×10－2,0.12) m/s2＝8 m/s2。
(3)水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为
v0＝eq \f(2L,T)＝eq \f(2×4×10－2,0.1)＝0.8 m/s。
(4)b点竖直方向上的分速度
vyb＝eq \f(hbc＋hab,2T)＝eq \f(4L,2T)＝eq \f(0.16,0.2) m/s＝0.8 m/s
所以vb＝eq \r(v\\al(2,0)＋v\\al(2,yb))＝eq \f(4\r(2),5) m/s。
答案：(1)是 (2)8 (3)0.8 (4)eq \f(4\r(2),5)