第19练实验五：探究平抛运动的特点
分值：50分
1.(8分)采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
(1)(2分)实验时需要下列哪个器材。?
A.弹簧测力计
B.重垂线
C.打点计时器
(2)(2分)做实验时，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。下列一些操作要求，正确的是。?
A.每次必须由同一位置静止释放小球
B.挡板每次必须严格地等距离下降记录小球位置
C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
D.记录的点应适当多一些
(3)(4分)若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动，记录下如图所示的频闪照片。在测得x1、x2、x3、x4后，需要验证的关系是。已知频闪周期为T，用下列计算式求得的水平速度，误差较小的是。?
A.x1T B.x22
2.(9分)(2023·浙江6月选考·16Ⅰ(1))在“探究平抛运动的特点”实验中
(1)(3分)用图甲装置进行探究，下列说法正确的是。?
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.需改变小锤击打的力度，多次重复实验
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
(2)(3分)用图乙装置进行实验，下列说法正确的是。?
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C.小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(3)(3分)用图丙装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。重力加速度为g。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v0为。?
A.(x＋d2)g2
C.(3x－d2)g2
3.(9分)如图甲所示，某实验小组用传感器和计算机研究平抛运动，传感器系统采集频率为50Hz。如图乙所示为计算机描绘出的平抛运动轨迹的一段，对轨迹上的七个点从上到下依次编号为1、2、3、4、5、6、7，数据如下表，其中x、y均是相对坐标原点的位置数据。
点的
编号
1
2
3
4
5
6
7
x/m
0.110
0.137
0.164
0.191
0.218
0.245
0.272
y/m
0.023
0.039
0.059
0.082
0.110
0.142
0.176
(1)(3分)从编号2到编号4，小球运动的时间为s。?
(2)(3分)小球从斜槽末端水平抛出的速度v0＝m/s(结果保留3位有效数字)。?
(3)(3分)在编号3所记录的时刻，小球竖直方向的分速度v3y＝m/s(结果保留3位有效数字)。?
4.(12分)(2021·全国乙卷·22)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。
完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)
(1)(8分)小球运动到图(b)中位置A时，其速度的水平分量大小为m/s，竖直分量大小为m/s；?
(2)(4分)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为m/s2。?
5.(12分)(2024·山东菏泽市联考)某学习小组利用如图(a)所示的装置研究平抛运动的轨迹及初速度。
(1)(2分)为了达到较好的实验效果，下列操作正确的是。?
A.斜槽轨道必须光滑
B.调节斜槽末端水平
C.每次从斜槽上的同一位置由静止释放小球
D.将坐标纸上确定的轨迹点用折线依次连接
(2)(4分)第一组同学按要求在坐标纸上描出平抛运动的轨迹如图(b)所示。以抛出点为坐标原点，沿水平和竖直方向建立坐标轴，在轨迹上取多个点，分别量出坐标值x、y，画出y-x2图像，如图(c)所示，得到一条过原点的倾斜直线，斜率为k，可说明平抛运动的轨迹为，平抛运动的初速度v0=(用k和重力加速度g表示)。?
(3)(6分)第二组同学忘了标记抛出点位置，沿水平和竖直方向建立坐标轴，在方格纸上画出小球平抛运动的部分轨迹如图(d)所示，已知小方格的边长为10cm，可求出小球运动到B处时的速度大小为vB=m/s，小球抛出点位置坐标x0=cm，y0=cm(g取10m/s2，结果均保留3位有效数字)。?
答案精析
1.