浙江省2009届高考物理复习实验研究平抛运动过关试题 1.如图4-4-8所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开 轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的 小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H做同样的实验,发 现位于同一高度的A、B两球总是同时落地.该实验现象说明了A 球在离开轨道后() A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动 图44-8 【解析】改变高度做实验,发现A、B仍同时落地,只能说明A球的竖直分运动与B球自由落 体运动情况相同 【答案】C 2.本实验测平抛运动的初速时产生误差,与误差无关的是() A.弧形槽与球间有摩擦 B.弧形槽末端切线不水平 C.小球受空气阻力 D.小球每次自由滚下的位置不同 【解析】要保证每次实验时,小球平抛的初速的大小和方向相同,需使小球每次从同一位置由 静止释放,斜槽末端应水平;弧形槽与球间的摩擦不影响小球每次平抛的初速的一致性:小球 受的空气阻力使它不具备平抛的条件 【答案】A 3.柯受良驾驶汽车飞越黄河,汽车从最高点开始到着地为止这一过程可以看做平抛运动,记者 从侧面用照相机通过多次曝光,拍摄[c 到汽车在经过最高点以后的三幅运动 照片,如图4-4-9所示,相邻两次曝 光时间间隔相等,已知汽车长度为L, 图449 则() A.从左边一幅照片可推算出汽车的水平分速度 B.从左边一幅照片可推算出汽车曾经到达的最大高度 C.从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小,汽车曾经到达的最大高度 D.根据实验测得的数据从右边一幅照片可推算出汽车水平分速度的大小 【解析】对于左边一幅照片,水平方向汽车做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,在竖 直方向利用△s=g72,水平方向x=v,将As、x与车的长度做比较,可求出v、T,左边一幅 照片无法求出最大高度,因为不知道最下边的车离地距离,A对,B错:同理C正确,D不正
浙江省 2009 届高考物理复习 实验 研究平抛运动过关试题 1.如图 4-4-8 所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开 轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关 S,被电磁铁吸住的 小球 B 同时自由下落．改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发 现位于同一高度的 A、B 两球总是同时落地．该实验现象说明了 A 球在离开轨道后（ ） A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.竖直方向的分运动是自由落体运动 D.竖直方向的分运动是匀速直线运动 【解析】改变高度做实验，发现 A、B 仍同时落地，只能说明 A 球的竖直分运动与 B 球自由落 体运动情况相同． 【答案】C 2.本实验测平抛运动的初速时产生误差，与误差无关的是（ ） A.弧形槽与球间有摩擦 B.弧形槽末端切线不水平 C.小球受空气阻力 D.小球每次自由滚下的位置不同 【解析】要保证每次实验时，小球平抛的初速的大小和方向相同，需使小球每次从同一位置由 静止释放，斜槽末端应水平；弧形槽与球间的摩擦不影响小球每次平抛的初速的一致性；小球 受的空气阻力使它不具备平抛的条件. 【答案】A 3.柯受良驾驶汽车飞越黄河，汽车从最高点开始到着地为止这一过程可以看做平抛运动，记者 从侧面用照相机通过多次曝光，拍摄 到汽车在经过最高点以后的三幅运动 照片，如图 4-4-9 所示，相邻两次曝 光时间间隔相等，已知汽车长度为 L, 则（ ） A.从左边一幅照片可推算出汽车的水平分速度 B.从左边一幅照片可推算出汽车曾经到达的最大高度 C.从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度大小，汽车曾经到达的最大高度 D.根据实验测得的数据从右边一幅照片可推算出汽车水平分速度的大小 【解析】对于左边一幅照片，水平方向汽车做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，在竖 直方向利用 2 s = gT ,水平方向 x= v0T,将 s 、x 与车的长度做比较，可求出 v0、T，左边一幅 照片无法求出最大高度，因为不知道最下边的车离地距离，A 对，B 错；同理 C 正确，D 不正 A B H s 图4－4－15 图 4-4-8 图4－4－16 图 4-4-9
【答案】AC 4.下面是一些实验步骤:A.将钢球从斜槽上的某点释放,它离开槽后在空间做平抛运动,在小 球运动可能经过的某处用铅笔试碰小球,然后在坐标纸上记下这一点 B.以斜槽末端作为平抛运动的起点0,在坐标纸上标出0的位置. C取下坐标纸,在坐标纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线Ox D.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来,就得到平抛运动的轨迹.由于测定 各点时存在误差,所画的曲线可能不通过个别偏差大的点,但必须保持曲线光滑,不允许出现 凹陷处. E.从斜槽上不同点释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点 F.在曲线上取5个点,用尺测出每个点在x、y坐标轴上的值,分别求出小球的初速度,然 后取平均值就得到实验测出的初速度 G.在坐标纸上画出过0点向下的竖直线0y H.将坐标纸用图钉钉在竖直的木板上,在木板左上角的桌子上固定斜槽时,让小球从斜槽上 滚下飞出后的轨道平面跟板面平行 以上实验步骤中有错误或不足,需要修改的是 修改后按 正确的顺序排列是 【答案】需要修改的是E、H.其中E应改为:将小球从斜槽的同一点释放:其中H应补充: 调节斜槽的末端使其切线水平.正确的顺序:H、B、G、A、E、C、D 5.某同学做“研究平抛物体的运动”实验,在白纸上画出抛射后小球的运动轨迹如图4-4-10, 根据图中给出的数据,计算小球做平抛运动的初速度vo 【解析】由x=vot和y=gt/2可以导出vo=x√g/2y则 Vo1=0.1400×√98/2×00491m/s=1.399m 014.0028.004200 V2=0.2800×√98/2×0.1959m/s=1.400m/s x/ C 4.91 Vo3=0.4200×√9.8/2×04390m/s=1.403m/s vo=(o1+yva2+vo3)3=13941400+1403)3ms=140lm 【谷案】1.401m/s 6.如图4-4-11是小球做平抛运动的闪光照片,图中每个 小方格的边长都是0.54cm.已知闪光频率是3Hz,那么 重力加速度g是,小的初速度是ms小球过A点时 的速率是 【解析】因为所给的三点在竖直方向上的间隔分别是1个格,3个格,而日干日 在水平方向都是3格,故可以证明第一个点为抛出点.这样 图44-11
确． 【答案】AC 4.下面是一些实验步骤：A.将钢球从斜槽上的某点释放，它离开槽后在空间做平抛运动，在小 球运动可能经过的某处用铅笔试碰小球，然后在坐标纸上记下这一点. B.以斜槽末端作为平抛运动的起点 O，在坐标纸上标出 O 的位置. C.取下坐标纸，在坐标纸上画一条与竖直线 Oy 垂直的水平线 Ox . D.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来，就得到平抛运动的轨迹.由于测定 各点时存在误差，所画的曲线可能不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线光滑，不允许出现 凹陷处. E.从斜槽上不同点释放小球，用步骤 A 的方法确定平抛轨迹上的其他点. F.在曲线上取 5 个点，用尺测出每个点在 x、y 坐标轴上的值，分别求出小球的初速度，然 后取平均值就得到实验测出的初速度. G.在坐标纸上画出过 O 点向下的竖直线 Oy. H.将坐标纸用图钉钉在竖直的木板上，在木板左上角的桌子上固定斜槽时，让小球从斜槽上 滚下飞出后的轨道平面跟板面平行. 以上实验步骤中有错误或不足，需要修改的是 ，修改后按 正确的顺序排列是________. 【答案】需要修改的是 E、H .其中 E 应改为：将小球从斜槽的同一点释放；其中 H 应补充： 调节斜槽的末端使其切线水平. 正确的顺序：H、B、G、A、E、C、D、F. 5.某同学做“研究平抛物体的运动”实验，在白纸上画出抛射后小球的运动轨迹如图 4-4-10， 根据图中给出的数据，计算小球做平抛运动的初速度 v0=______. 【解析】由 x=v0t 和 y=gt2 /2 可以导出 v0=x g / 2y 则： v01=0.1400× 9.8/ 20.0491 m/s=1.399 m/s v02=0.2800× 9.8/ 20.1959 m/s=1.400 m/s v03=0.4200× 9.8 / 20.4390 m/s=1.403 m/s v = (v +v +v )/3 = (1.399+1.400+1.403)/3m/s =1.401m/s 0 01 02 03 【答案】1.401 m/s 6.如图 4-4-11 是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个 小方格的边长都是 0.54cm.已知闪光频率是 30Hz,那么 重力加速度 g 是 m/s²,小球的初速度是 m/s,小球过 A 点时 的速率是 m/s. 【解析】因为所给的三点在竖直方向上的间隔分别是 1 个格，3 个格，而 在水平方向都是 3 格 ， 故 可 以 证 明 第 一 个 点 为 抛 出 点 . 这 样 图 4-4-10 图 4-4-11 A
0.54×10-2 ,所以g=9.72ms2.而3×054×102=0 所以v0=49ms 4=V(g×27)2+3=08m6 【答案】972:049;081 7.一同学做平抛运动实验时,只在白纸上画出与初速平行的Ox轴, 忘了画原点和oy轴,并且他只画出一部分轨迹如图4-4-12所示 如何只用一刻度尺得出小球的初速度v?(不需测实际数据,只用 物理量的符号代表所测量的值) 测量方法是(简要解答) 得到初速度 (用测得的物理量的符号表示) 图4-4-12 【答案】将图4-4-12按实验时位置放置,并在曲线上选取A、B、C 三点(如右图),使相邻两点间的水平距离相等,测得水平距离为Ax,A A与B、B与C竖直方向的距离分别为y与y2 由y2-y=g2,得v0=4N=Ax8即v 8.如图4-4-13所示,是研究”水流射程与排水孔高度的关系"的实验装 置,取一只较高的塑料瓶(如可乐饮料瓶)在侧壁的母线上钻一排小| 孔,保持小孔的间距为定值,在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料 管,作为排水管(图中只画了几个作为示意,实验时应多做几个,以|=14 保证实验尽量准确).再剪若干小段软塑料管,将其一头加热软化封 起来,作为排水管的套帽并插入对应的小孔中,另备接水盘,直尺 水杯等.任拔出一个套帽(设其对应排水小孔到底面的高度为h)就 图4-4-13 可以测得其水流的射程为s,多做几次实验,且每次实验时液面初始高度均为H,利用描点法 就在图4-4-14中可画出h-s的图像.请你根据理论分析后并在图中画出这个图像,当水从 距底面多高的位置的孔中喷出时射程最远? h/h 【解析】水流的射程与排水管距离顶的高(Hh)以及排水管到地面 的高度h两个因素有关.(H-h)影响喷出的水柱初速度.设排水管的内 截面积为S0,排水口距地面的高度为h,水的密度为p.在排水口处取 很短很短、长度为M、质量为Mm一小段水柱 则对该段水柱利用动能定理有:m(H-b)S0M=1 图4-4-14 将Mm=PS0M代入上式得:v=√2g(H-6) 再得s=vt=√2g(H-h =2√h(H-h) S/H
2 -2 30 1 g× 2 1 0.54×10 ＝ , 所 以 2 g = 9.72m/s . 而 30 1 3×0.54×10 ＝v0 × -2 ，所以 v ＝0.49m/s 0 ， ( 2 ) 0.81m/s 2 0 2 vA = g T + v = . 【答案】 9.72 ； 0.49 ； 0.81 7.一同学做平抛运动实验时，只在白纸上画出与初速平行的 Ox 轴， 忘了画原点和 Oy 轴，并且他只画出一部分轨迹如图 4-4-12 所示. 如何只用一刻度尺得出小球的初速度 v0？（不需测实际数据，只用 物理量的符号代表所测量的值） 测量方法是（简要解答） ； 得到初速度 v0＝________（用测得的物理量的符号表示）. 【答案】将图 4-4-12 按实验时位置放置，并在曲线上选取 A、B、C 三点（如右图），使相邻两点间的水平距离相等，测得水平距离为 x ， A 与 B、B 与 C 竖直方向的距离分别为 1 y 与 2 y . 由 2 y2 − y1 = gT ，得 2 1 0 x x v y y g T − = = 即 2 1 v0 x y y g − = 8.如图 4-4-13 所示，是研究“水流射程与排水孔高度的关系”的实验装 置，取一只较高的塑料瓶（如可乐饮料瓶）在侧壁的母线上钻一排小 孔，保持小孔的间距为定值，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料 管，作为排水管（图中只画了几个作为示意，实验时应多做几个，以 保证实验尽量准确）.再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封 闭起来，作为排水管的套帽并插入对应的小孔中，另备接水盘，直尺， 水杯等．任拔出一个套帽（设其对应排水小孔到底面的高度为 h ）就 可以测得其水流的射程为 s ，多做几次实验，且每次实验时液面初始高度均为 H,利用描点法 就在图 4-4-14 中可画出 h − s 的图像．请你根据理论分析后并在图中画出这个图像，当水从 距底面多高的位置的孔中喷出时射程最远？ 【解析】水流的射程与排水管距离顶的高（H-h）以及排水管到地面 的高度 h 两个因素有关．(H-h)影响喷出的水柱初速度．设排水管的内 截面积为 0 S ，排水口距地面的高度为 h，水的密度为 .在排水口处取 很短很短、长度为 L 、质量为 m 一小段水柱. 则对该段水柱利用动能定理有： 2 0 2 1 g(H − h)S L = mv 将 m = S0L 代入上式得： v = 2g(H −h) 再得 = = ( ) = 2 h(H − h) g 2h s vt 2g H - h x 0 图 4-4-12 x 0 A B C h H s 1 2 3 4 图 4-4-13 图 4-4-14 h/ H s/ H O
从而可知当h=时,水平射程最远 【谷案】图像见右图:;H/2
从而可知当 2 H h = 时，水平射程最远． 【答案】图像见右图；H/2