能力導練四實驗：研究平拋運動基礎鞏固1(多選)關于“研究平拋運動”的實驗，下列說法正確的是()a每次實驗小球必須由靜止釋放b斜槽必須光滑，末端必須水平c所用小球的半徑越大，實驗測得的初速度越準確d小球運動時不應與木板上的白紙相接觸解析：a.每次小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，保證平拋運動的初速度相同，故a正確；b.斜槽不一定需要光滑，只要由靜止從同一位置釋放即可，末端必須水平，保證小球的初速度水平，故b錯誤；c.小球的半徑越小，實驗測得的初速度越精確，故c錯誤；d.小球運動時不應與木板上白紙接觸，防止摩擦而改變運動的軌跡，故d正確答案：ad2某物理實驗小組利用如圖1所示裝置測量小球做平拋運動的初速度在地面上沿拋出的速度方向水平放置一把刻度尺，讓懸掛在拋出點處的重錘的投影落在刻度尺的零刻度線上，則利用小球在刻度尺上的落點位置，就可以直觀地得到小球做平拋運動的初速度下列各圖表示四位同學在刻度尺旁邊分別制作出的速度標尺(圖中p點為重錘的投影位置)，其中可能正確的是()圖1解析：設小球做平拋運動的豎直高度為h，由hgt2，得t ；在水平方向有xv0t，即平拋運動的水平位移xv0 ，可見x與v0成正比，在速度標尺上的速度值應該是均勻分布的，選項a正確答案：a3在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖2所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡a；將木板向遠離槽口方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡b；將木板再向遠離槽口方向平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，得到痕跡c.若測得木板每次移動距離x10.00 cm，a、b間距離y14.78 cm，b、c間距離y214.58 cm.(g取9.80 m/s2)圖2(1)根據以上直接測量的物理量得小球初速度為v0_(用題中所給字母表示)(2)小球初速度的測量值為_m/s.解析：(1)由題意可知，小球運動過程中從a點運動到b點與從b點運動到c點所用時間相等，而小球在豎直方向上做自由落體運動，故有y2y1gt2，故小球的初速度v0x.(2)將已知量代入可得v01.0 m/s.答案：(1)x(2)1.04如圖3所示，有兩個處于同一豎直面上的相同軌道，a、b兩個相同小球從離出口處相同高度的地方同時由靜止開始釋放，假設小球經過斜面與水平軌道連接處無能量損失，所有的接觸面都是光滑的離開軌道后a球做平拋運動，b球做勻速直線運動則：圖3(1)a、b兩球_(選填“在”或“不在”)a球第一次落地點處相碰(2)如果多次觀察到同樣的現象，你可以得出的結論是：_；(3)若要算出a球平拋運動的初速度，則還需要測量的物理量是：_，計算初速度的表達式為_(重力加速度g已知，用需測量的物理量表示)解析：(1)a、b兩球從離出口處相同高度同時由靜止釋放，到達斜槽底端的速度相同，因為平拋物體在水平方向上做勻速直線運動，所以在相同時間內水平位移相等，兩球將在水平地面上的某處相遇(2)如果多次觀察到同樣的現象，又因離開軌道后a球做平拋運動，而b球做勻速直線運動，可知平拋物體在水平方向上做勻速直線運動(3)根據平拋運動的規律，則有hgt2，xv0t，解得：v0x，由此可知還需要測量的物理量是兩軌道出口間的高度差h，兩球相碰處與下面軌道出口的距離x.答案：(1)在(2)平拋運動在水平方向的分運動為勻速直線運動(3)兩軌道出口間的高度差h，兩球相碰處到下軌道出口的距離xv0x5在研究平拋運動的實驗中：(1)實驗所需要的測量工具是_(2)完成該實驗應注意：安裝斜槽軌道必須使軌道底部_；確定豎直方向必須利用_；從斜槽上使小球重復下落必須使小球從_(填“相同”或“不同”)的位置無初速釋放圖4(3)一同學做驗證平拋運動規律實驗時，只在白紙上畫出與初速度平行的ox軸，忘了畫原點和oy軸，并且他只畫出一部分軌跡如圖4所示如何只用一把刻度尺得出小球的初速度v0？(不需測實際數據，用物理量的符號代表所測量的值)測量方法是(簡要回答)：_.初速度的計算式為_解析：(3)因為平拋運動水平為勻速直線運動，取相同水平位移則表示時間相同，豎直方向為勻變速直線運動，有ygt2，即y2y1gt2，sv0t，聯立得：v0s.答案：(1)刻度尺(2)水平；重錘線；相同(3)在曲線上取三個點1、2、3，令相鄰兩點的水平距離相等，測得距離為s，再測得相鄰兩點的豎直距離y1和y2v0s綜合應用6如圖5，粗糙的斜槽固定在水平桌面上，斜槽末端與水平桌面平滑連接小球從斜槽上a點滾下，經桌面末端b點水平拋出，落在地面上的c點，不計空氣阻力，重力加速度為g.下列說法正確的是 ()圖5a若僅測出ab間的豎直高度，可求出小球經過b點時的速度b若僅測出bc間的距離，可求出小球經過b點時的速度c若僅測出bc間的水平距離，可求出小球做平拋運動的時間d若僅測出bc間的豎直高度，可求出小球做平拋運動的時間解析：斜槽粗糙，僅測出ab間的豎直高度，無法確定b點的速度，a選項錯誤；小球離開b點后做平拋運動，根據公式hgt2只能計算出小球做平拋的運動時間，不能求出小球經過b點的速度，b選項錯誤，d選項正確；根據已知，僅測出bc間的水平距離，由于水平速度未知，故不能測出小球做平拋運動的時間，c選項錯誤答案：d7.試根據平拋運動原理設計測量彈射器彈丸出射初速度的實驗方法提供的實驗器材有：彈射器(含彈丸，見圖6)；鐵架臺(帶有鐵夾)；米尺圖6(1)畫出實驗示意圖(2)在安裝彈射器時應注意_(3)實驗中需要測量的量(并在示意圖中用字母標出)_(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是_(5)計算公式_解析：平拋運動彈射器必須保持水平，測量下落高度y及水平射程，有v0t，ygt2，則v0.答案：(1)實驗示意圖如圖7所示圖7(2)彈射器必須保持水平(3)彈丸下降高度y和水平射程x(4)在不改變高度y的條件下進行多次實驗，測量水平射程x，得出平均水平射程x(5)v0x8在用斜槽“研究平拋運動的規律”的實驗中，某同學在建立坐標系時有一處失誤他在安裝實驗裝置和進行其余的操作時準確無誤：(1)觀察圖8可知，他的失誤之處是_圖8(2)他根據記錄建立坐標系，運用教材實驗原理測得的平拋初速度值與真實值相比_(選填“偏大”“偏小”或“相等”)解析：(1)坐標系原點應建在槽口正上方r(r為小球半徑)處，而該同學卻錯誤地將坐標原點取在槽口處圖9(2)如圖9所示，正確的坐標系橫軸應為x，原點應在o處在軌跡上取點p，其坐標真實值為(x，y)，測量值為(x，y)，其中yy，xx.因為t測，t真，所以t測v真答案：(1)錯誤地將坐標原點取在槽口處(2)偏大9(2019年汪清六中高一期末試題)某同學在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點，如圖10所示(軌跡已擦去)，已知小方格紙的邊長l2.5 cm，g取10 m/s2，請你根據小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：圖10(1)小球從ab，bc，cd所經歷的時間_ (填“相等”或“不相等”)；(2)平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，根據小球從ab，bc，cd的豎直方向位移差，求出小球從ab，bc，cd所經歷的時間是_；(3)根據水平位移，求出小球平拋運動的初速度v0_；(4)從拋出點到b點所經歷的時間是_解析：(1)平拋運動在水平方向做勻速直線運動，ab，bc，cd水平位移相等，所需時間相等. (2)平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，ab，bc豎直方向位移差yat2gt2，t0.05 s. (3)水平方向xv0t，v01 m/s. (4)設b點豎直方向的分速度vy，則vy0.75 m/s，又由vygt，得t0.075 s.答案：(1)相等(2)0.05 s(3)1 m/s(4)0.075 s10如圖11，研究平拋運動規律的實驗裝置放置在水平桌面上，利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時間，底板上的標尺可以測得水平位移圖11保持水平槽口距底板高度h0.420 m不變改變小球在斜槽導軌上下滑的起始位置，測出小球做平拋運動的初速度v0、飛行時間t和水平位移d，記錄在表中.v0(m/s)0.7411.0341.3181.584t(ms)292.7293.0292.8292.9d(cm)21.730.338.646.4(1)由表中數據可知，在h一定時，小球水平位移d與其初速度v0成_關系，與_無關(2)一位同學計算出小球飛行時間的理論值t理 s s289.8 ms，發現理論值與測量值之差約為3 ms.經檢查，實驗及測量無誤，其原因是_.(3)另一位同學分析并糾正了上述偏差后，另做了這個實驗，竟發現測量值t依然大于自己得到的理論值t理，但二者之差在37 ms之間，且初速度越大差值越小對實驗裝置的安裝進行檢查，確認斜槽槽口與底座均水平，則導致偏差的原因是_解析：(1)由表中數據可知，在h一定時，小球水平位移d與其初速度v0成正比關系，與t無關(2)計算小球飛行時間的理論值t理s289.8 ms中，g不能取值10 m/s2，應該取值g9.8 m/s2，這樣計算出的t292.8 ms.(3)導致偏差的原因是：水平槽口距底板高度h較大，小球飛行時受到空氣阻力作用答案：(1)正比時間(2)重力加速度取值不正確(3)水平槽口距底板高度h較大，小球飛行時受到空氣阻力作用探究拓展11某同學設計了一個研究平拋運動的實驗實驗裝置如圖12甲所示，a是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽(如圖甲中p0p0、p1p1、)，槽間距離均為d.把覆蓋復寫紙的白紙鋪貼在硬板b上實驗時依次將b板插入a板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放每打完一點后，把b板插入后一槽中并同時向紙面內側平移距離d.實驗得到的小球在白紙上打下的若干痕跡點如圖12乙所示圖12(1)實驗前應對實驗裝置反復調節，直到_每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了_(2)每次將b板向內側平移距離d，是為了_(3)在圖乙中繪出小球做平拋運動的軌跡解析：(1)對實驗裝置的反復調節的目的：斜軌末端水平，以保證小球離開軌道時做平拋運動；