- 实验：研究平抛运动
- 共175题
某同学做平抛运动实验时，在白纸上只画出了表示竖直向下方向的Y轴和平抛物体运动轨迹的后一部分，而且漏标了抛出点的位置，如图所示。这位同学希望据此图能测出物体的初速度，请你给他出出主意：
（1）简要说明据此图测定该物初速度的方法____________________________________；
（2）需要增加的测量工具有_____________________；
（3）用测量出的物理量表示测量的结果：v0=______________。
正确答案
（1）画出三条两两之间等距离（△x）的与Y轴平行的竖线，分别与轨迹曲线交于A、B、C三点，过这三点各作一条垂直于Y轴的线。测量A、B之间的竖直距离y1和A、C之间的竖直距离y2，根据以上数据可算出初速
（2）刻度尺
（3）
某学生在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，0为物体运动一段时间后的位置，取为坐标原点，平抛的轨迹如图示，根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度为V0=______ m/s，抛出点的坐标为______．（g=10m/s2）
正确答案
（1）在竖直方向上△y=gT2，T=
（2）A点在竖直方向上的分速度vAy=
水平方向上的位移x1=vt=0.2m，竖直方向上的位移y=
所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.1-0.2=-0.1m=-10cm，y=0.15-0.2m=-0.05m=-5cm，即坐标为（-10cm，-5cm）
故答案为：1m/s；（-10cm，-5cm）
在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次从同一轨道上滑下，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹
（1）为了较准确的描绘出小球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将正确的选项前面的字母填在横线上______
A．通过调节使斜槽末端水平
B．实验时每次使小球由斜槽的某一固定位置滑下
C．每次必须使小球从静止开始滑下
D．用图钉把白纸（或方格纸）订在竖直的木板上
E．小球运动时不要与木板上的白纸（或方格纸）相接触
F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，利用直尺将点连成折线
（2）下列哪些因素会使该实验的误差增大______
A．小球与斜槽有摩擦
B．安装斜槽时其末端切线不水平
C．建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取做计算的点离原点O较远．
正确答案
（1）A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．
B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故BC正确．
D、固定白纸的木板必须调节成竖直．故D正确．
E、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E正确，F错误．
故选ABCDE
（2）A、小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度，不影响实验．故A错误．
B、安装斜槽末端不水平，则初速度不水平，使得小球的运动不是平抛运动，使得实验的误差增大．故B正确．
C、建立坐标系时，因为实际的坐标原点为小球在末端时球心在白纸上的投影，以斜槽末端端口位置为坐标原点，使得测量误差增大．故C正确．
D、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远，可以减小误差．故D错误．
故选BC．
在做《研究平抛运动》实验时，要注意两点：
（1）安装实验器材时要让斜槽的末端切线_________________；
（2）实验中对小球的每次释放都有严格的要求，这就是______________。
正确答案
水平；同一点静止释放
（1）在研究平抛运动的实验中，为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹，在固定弧形斜槽时，应注意使______；实验时，每次使小球由静止滚下都应注意______
（2）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x=20.00cm，A、B间距离y1=4.70cm，B、C间距离y2=14.50cm．（g取9.80m/s2）
根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=______．（用题中所给字母表示）．小球初速度值为______m/s．
正确答案
（1）通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．
（2）设时间间隔为t，由x=v0t，y2-y1=gt2，解得：v0=x
故答案为：（1）斜槽末端切线方向保持水平；从同一高度．
（2）v0=x
如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用直尺画在相片上的（图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向，每小格的边长均为5mm ），为了补救这一过失，他对小球的直径进行了测量，如图乙所示，如果取重力加速度 g=10m/s 2，则（1）照片闪光的频率为______Hz；（2）小球作平抛运动的初速度为______m/s．
正确答案
（1）由乙图可知小球的直径为2.0cm，而小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长，所以每个格子的边长实际是2cm，
在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=（10-5）×2=10cm，代入求得：T=0.1s．
所以：f=
（2）水平方向：x=v0t，其中x=5L=0.1m，t=T=0.1s，故v0=1m/s．
故答案为：10，1
在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：______．
（a）通过调节使斜槽的末端保持水平
（b）每次释放小球的位置必须不同
（c）每次必须由静止释放小球
（d）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
（e）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=______；球过c点时的速率是______（用L、g表示）．
正确答案
（1）只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动；每次由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度；如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹，使其不是平抛运动，故a、c、e选项正确，b选项中，每次释放小球的位置必须相同，以保证小球有相同的水平初速度； d选项中，因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此铅笔下降的距离不应是等距的；f选项中，应找取小球落点的中心位置，即取平均位置为小球的落点，以减小实验误差，将描出的点用平滑的曲线连接起来．
故选ace．
（2）a、b、c、d是平抛运动轨迹上的点，由水平位移可知：四个点时间间隔相等．
竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gt2可得：t=
水平方向：匀速运动，则v0=
根据题意在竖直方向：c点是b、d两点的中间时刻，所以c点的瞬时速度等于bd段的平均速度
则c点的竖直方向速度vy=
而c点的水平方向速度v0=2
所以c点的速度为vc=
故答案为：2
某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出．则：
（1）小球平抛的初速度为______ m/s．（g取10m/s2）
（2）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=______cm，y=______cm．
（3）小球运动到b点的速度为______m/s．
正确答案
（1）在竖直方向上△y=gT2，T=
（2）b点在竖直方向上的分速度vby=
水平方向上的位移x1=vt=0.3m，竖直方向上的位移y=
所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.2-0.3=-0.1m=-10cm，y=0.1-0.1125=-0.0125m=-1.25cm
（3）小球运动到b点的速度为v=
故答案为：2； （-10，-1.25）；2.5
某同学在做“研究平抛物体的运动”的试验中得到如图的轨迹，则：
（1）小球平抛的初速度为______m/s
（2）小球开始平抛的位置为：x=______m/s，y=______m/s．
正确答案
（1）：在竖直方向上△y=gT2，则有：
T=
水平方向匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：
v0=
（2）a点在竖直方向上的分速度：
vay=
则从开始到a点的运动时间：
t=
水平方向上的位移：
x1=vt=0.3m
竖直方向上的位移：
y=
所以开始做平抛运动的位置坐标：x=0.2-0.3=-0.1m，y=0.1-0.1125=-0.0125m
故答案为：（1）2，（2）-0.1，-0.0125．
某学生在做《研究平抛运动的实验》中，忘记小球（做平抛运动的起点位置O，他只得到如图所示的一段轨迹，建立图示坐标系xOy（其中x、y轴方向准确），g=10m/s2，则
①该物体做平抛运动的初速度为______m/s
②小球的抛出点的横坐标X=______，纵坐标Y=______．
正确答案
（1）在竖直方向上△y=gT2，T=
（2）A点在竖直方向上的分速度vAy=
水平方向上的位移x1=vt=0.4m，竖直方向上的位移y=
所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.2-0.4=-0.2m=-20cm，y=0.15-0.2m=-0.05m=-5cm
故答案为：2m/s；-20cm；-5cm
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