2019版高中物理 第五章 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)鞏固訓(xùn)練 新人教版必修2.doc

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2019版高中物理 第五章 實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)鞏固訓(xùn)練 新人教版必修2 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1、研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是( ) A．保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小 B．保證小球飛出時(shí)，初速度水平 C．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等 D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌道是一條拋物線 2、用描跡法探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，應(yīng)選用下列各組器材中的哪一組（ ) A．鐵架臺(tái)，方木板，游標(biāo)卡尺，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重錘和細(xì)線，白紙和圖釘，帶孔卡片 B．鐵架臺(tái)，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重錘和細(xì)線，白紙和圖釘，帶孔卡片 C．鐵架臺(tái)，方木板，斜槽和小球，千分尺和秒表，米尺和三角尺，重錘和細(xì)線，白紙和圖釘，帶孔卡片 D．鐵架臺(tái)，方木板，游標(biāo)卡尺，斜槽和小球，米尺和三角尺，重錘和細(xì)線，白紙和圖釘，帶孔卡片 3、平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：①水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)；②豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用小錘擊打金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落到地面．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明( ) A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng) B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) C．A、B項(xiàng)中所述都能說(shuō)明 D．A、B項(xiàng)中所述都不能說(shuō)明 二、填空題： 1、“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，為了描出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)驗(yàn)應(yīng)有下列各個(gè)步驟： A．以O(shè)為原點(diǎn)，畫(huà)出與y軸相垂直的水平方向x軸． B．把事先做好的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使它由斜槽上滾下，拋出的小球正好從紙片的缺口中通過(guò)，用鉛筆在白紙上描下小球穿過(guò)這個(gè)缺口的位置． C．每次都使小球從斜槽上固定的標(biāo)識(shí)位置開(kāi)始滾下，用同樣的方法描出小球經(jīng)過(guò)的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來(lái)，這樣就描出了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡． D．用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽． E．把斜槽末端距離一個(gè)小球半徑處定為O點(diǎn)，在白紙上把O點(diǎn)描下來(lái)，利用重垂線在白紙上畫(huà)出過(guò)O點(diǎn)向下的豎直線，定為y軸． 在上述實(shí)驗(yàn)步驟中，缺少的步驟F是________________________________； 正確的實(shí)驗(yàn)步驟順序是___________________________________________． 2、一農(nóng)用水泵的出水管是水平的．當(dāng)水泵工作時(shí)，水流從整個(gè)水管中流出．現(xiàn)給你一個(gè)鋼卷尺和游標(biāo)卡尺，進(jìn)行必要的測(cè)量估算出水泵的流量．需測(cè)量的物理量是①________、②________、③________，計(jì)算流量的表達(dá)式Q＝________． 3、如圖所示為利用閃光照相研究平拋運(yùn)動(dòng)的示意圖，小球A由斜槽滾下，離開(kāi)斜槽末端時(shí)撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B也同時(shí)下落，閃光頻率為10 Hz的閃光器拍攝的照片中B球有四個(gè)像，像間距離已在圖中標(biāo)出，單位為cm，兩球恰在位置4相碰，則A球離開(kāi)斜槽末端時(shí)的速度大小為_(kāi)_______．(g取10 m/s2) 4、在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是________． ①游標(biāo)卡尺 ②秒表 ③坐標(biāo)紙 ④天平 ⑤彈簧測(cè)力計(jì) ⑥重垂線 實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是________． A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下 B．斜槽軌道必須光滑 C．斜槽軌道末端可以不水平 D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些 E．為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái)為確定斜槽末端小球重心所在的位置點(diǎn)O，需用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的半徑R； 5、某同學(xué)用圖1所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但不慎將畫(huà)有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖2所示，圖中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表0.10m，P1，P2和P3是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等． 圖1 圖2 完成下列填空：(重力加速度g取9.8m/s2) (1)設(shè)P1、P2和P3的橫坐標(biāo)分別為x1、x2和x3，縱坐標(biāo)分別為y1、y2和y3，從圖中可讀出|y1-y2|＝_____m，|y1-y3|＝________m，|x 1-x 2|＝________m(保留兩位小數(shù))． (2)若已測(cè)知拋出后小球在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)．利用(1)中讀取的數(shù)據(jù)，求出小球從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間為_(kāi)_______s，小球拋出后的水平速度為_(kāi)_______m/s． 【答案與解析】 一、選擇題： 1、B 解析：平拋運(yùn)動(dòng)初速度的大小不是由斜槽末端是否水平?jīng)Q定的，而是由小球釋放點(diǎn)到斜槽水平端的豎直高度決定的，故A不正確；研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，旨在弄清物體在水平和豎直兩個(gè)方向上怎樣運(yùn)動(dòng)，必須保證小球拋出時(shí)的速度是水平的，并非要研究小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故B正確，C不正確；無(wú)論小球飛出的初速度是水平還是傾斜的，其運(yùn)動(dòng)軌跡都是一條拋物線，故D不正確． 2、D 解析：用描跡法探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，首先確定小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)(點(diǎn)O)，并以點(diǎn)O為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立水平和豎直兩個(gè)方向的直角坐標(biāo)系，以確定物體在不同位置時(shí)的坐標(biāo)，然后根據(jù)物體在豎直方向位移隨時(shí)間的關(guān)系，確定在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況，要達(dá)到這一目的，除了描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡外，還必須要用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的半徑，并用重垂線確定豎直方向．本實(shí)驗(yàn)無(wú)需知道小球的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故應(yīng)選用D中所列器材． 3、A 解析：因金屬片受到小錘的擊打，向前推動(dòng)小球A，使A球做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小球B從孔中自由落下，做自由落體運(yùn)動(dòng)，A、B兩球同時(shí)落地．A球的水平初速度并不影響A球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明了兩球在豎直方向上具有相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故選A． 二、填空題： 1、調(diào)整斜槽，使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說(shuō)明斜槽末端切線已水平 D、F、E、A、B、C 2、①水柱的水平位移x ②水柱的豎直位移y ③管口的直徑D 解析：水泵的流量指的是單位時(shí)間內(nèi)流出的水的體積．為此，需知道水的流速v0，v0可以利用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求出．因此只要測(cè)出水柱的水平位移x和豎直位移y及管口的直徑D，就可以算出流量Q．x、y可以用鋼卷尺測(cè)量，管口直徑D可以用游標(biāo)卡尺測(cè)量． 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有 ， ① ， ② 由①②式解得水的流速為 ． 管的橫截面積為 ． 水泵的流量為 ． 3、1 m/s 解析：由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性原理，由豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝0.3s，水平方向?qū)球：x＝v0t，故v0＝1 m/s． 4、①③⑥ A、D 解析：本題考查的是儀器的選擇和實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．實(shí)驗(yàn)還需要的器材是游標(biāo)卡尺、坐標(biāo)紙和重垂線，為確定斜槽末端小球重心所在的位置點(diǎn)O，需用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的半徑R；描出的軌跡在坐標(biāo)紙上，方便數(shù)據(jù)處理；重垂線是用來(lái)確定豎直木板是否豎直并確定縱坐標(biāo)． 做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描畫(huà)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)用平滑的曲線連點(diǎn)，偏離軌跡較遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去．故A、D正確． 5、(1)0.61 1.61 0.60 (2)0.20 3.0 解析：(1)由題中圖可知P1、P2的豎直間隔為6個(gè)小格多一點(diǎn)，因此|y1-y2|＝0.61m． P1、P3的豎直間隔為16個(gè)小格多一點(diǎn)，因此|y1-y3|＝1.61 m． P1、P2的水平間隔為6個(gè)小格，因此|x1-x2|＝0.60 m． (2)由于P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等，所以P1到P2的時(shí)間與P2到P3的時(shí)間相等，設(shè)為t．根據(jù)物體在豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，有|y3-y2|-|y2-y1|＝gt2． 代入數(shù)據(jù)得t＝0.20 s． 小球拋出后的水平速度為 m/s＝3.0 m/s．