组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 抛体运动 > 平抛运动 > 平抛运动的研究方法 > 验证平抛运动水平方向做匀速直线运动
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:3798 题号:13265665
平抛运动的轨迹是曲线,比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路,分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
(1)如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球由静止自由下落,可观察到两小球同时落地;改变小球距地面的高度和打击的力度,多次实验,都能观察到两小球同时落地。根据实验,______(选填“能”或“不能”)判断出A球在竖直方向做自由落体运动;______(选填“能”或“不能”)判断出A球在水平方向做匀速直线运动。

(2)如图2所示,将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的,下列实验条件必须满足的是______
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
②某同学通过实验,得到了钢球做平抛运动的轨迹,如图3中的曲线OP所示。以O点为坐标原点,水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立坐标系。已知小球在y方向的分运动是自由落体运动,他猜想小球在x方向的分运动是匀速直线运动。请你根据图3,简要说明如何验证该同学的猜想_________________
③另一位同学做实验时,忘记了标记平抛运动的抛出点O,只记录了ABC三点,于是就取A点为坐标原点,建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断,A______(填“是”或“不是”)平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为_____m/s,小球抛出点的坐标为(____cm ,_____cm)。(取,计算结果均保留两位有效数字)。
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【推荐1】一位同学进行“探究平抛运动规律”的实验.
(1)如图,将两个倾斜光滑轨道固定在同一个竖直平面内,轨道下端水平.把两个质量相等的小钢球分别从斜面的同一高度由静止开始同时释放,使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出(水平轨道足够长).则将观察到的现象是两个小球在水平轨道上____,已知平抛物体的运动规律可以概括为两点:a.水平方向做匀速运动;b.竖直方向做自由落体运动,则上面的现象___

A.只能说明上述规律中的a项       B.只能说明上述规律中的b项
C.不能说明上述规律中的任何一条       D.能同时说明上述两条规律
(2)图甲为实验装置,在实验过程中要求每次释放小球的位置必须相同.如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则正确的是( )
A.小球平抛的初速度不同       B.小球每次做不同的抛物线运动
C.小球在空中运动的时间每次均不同       D.小球通过相同的水平位移所用时间均不同
(3)图乙为实验得到的数据,已知每小格的边长,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则两点的时间间隔为________;该小球做平抛运动的初速度为______点的竖直分速度为__________。(
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【推荐2】在“探究平抛运动的特点”的实验中:
(1)采用如图1所示的实验装置做实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描迹法画出小球平抛运动的轨迹。下列操作正确的是_______
A.每次必须从同一位置由静止释放小球
B.调整轨道,使其末端切线水平
C.每次必须严格地等距离下降挡板,记录小球位置
D.小球运动时木板及白纸应保持竖直
(2)若用频闪摄影的方法来验证小球在平抛运动过程中水平方向是匀速运动,频闪照片如图2所示。在测得后,需要验证的关系式为______
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【推荐3】利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断。MN为水平木板,已知悬线长为L,悬点与木板间的距离OO′=hh>L
(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是_____________
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落在木板上的C点,OCs,则小球做平抛运动的初速度v0________
(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向间的夹角θ,小球落点与O′点的水平距离s将随之改变,经多次实验,以s2为纵坐标,得到如图(b)所示图像,则当θ=30°时,s________m。
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