2016甘肃高考物理专项练习：研究平抛运动
一、选择题
1.数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄大约15帧照片，一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片，下列处理正确的是()
A.只要测出相邻两照片上小球的距离，就能判断平抛运动的特点
B.只要测出相邻两照片上小球的水平距离，就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点
C.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点
D.只要测出相邻两照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点
2.在研究平抛物体的运动的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有()
A.小球开始滚下的高度
B.小球在空中飞行的时间
C.运动轨迹上某点P的水平坐标
D.运动轨迹上某点P的竖直坐标
3.下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大()
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端不水平
C.建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
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
二、非选择题
4.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________.
A.调节斜槽末端保持水平
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
5.用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球.AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹;BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论：
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________.
6.某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图2所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(P0P0′、P1P1′、…)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到______.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了________________.
(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了__________________________.
(3)在图3中绘出小球做平抛运动的轨迹.
7.在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图4所示的装置.
先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C，若测得木板每次移动距离x=10.00 cm，A、B间距离y1=5.02 cm，B、C间距离y2=14.82 cm.请回答下列问题(g取9.8 m/s2)
(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?
(2)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=________(用题中所给字母表示).
(3)小球初速度的测量值为________m/s.
8.用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”，利用该实验器，一方面能测弹簧的劲度系数，另一方面可测量小球平抛运动的初速度，还可以用来验证弹性势能大小与弹簧缩短量间的关系.
(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作的________和________，然后由公式________________求出k的平均值.
(2)使用该装置测量小球的初速度时，需要多次将弹簧的右端拉压到________(填“同一”或“不同”)位置.然后分别测出小球几次飞出后的________和________，再由公式________求出初速度的平均值.第2课时 实验：研究平抛运动
参考答案：
1.BD [我们研究平抛运动是采用运动的分解，在水平方向和竖直方向上研究，所以需要测量水平间距和竖直间距，故选项B、D正确.]
2.CD [由平抛运动规律，竖直方向y=gt2，水平方向x=v0t，因此v0=x，可见只要测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y，就可求出初速度v0，故C、D正确.]
3.BC
4.ACE [首先必须保证小球做平抛运动，因此必须通过调节使斜槽的末端保持水平;因为要画同一运动的轨迹，所以必须使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;记录小球位置用的木条(或凹槽)，不必严格的等距离下降，因为本实验要求只描绘运动轨迹，研究其运动规律是从轨迹上研究;实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦(或碰撞)而使运动轨迹改变;最后轨迹应连成平滑的曲线.]
5.(1)做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动.
(2)做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动.
解析 仔细观察照片可以发现，B、C两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同;而A、B两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动物体B在水平方向上的运动特点与匀速直线运动相同.
6.(1)斜轨末端水平、A板水平、插槽P0P0′垂直斜轨并在斜轨末端正下方 使小球每次做平抛运动的初速度都相同 (2)使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离 (3)见解析图
解析 (1)要保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证小球离开斜槽末端的速度相同.
(2)由于槽间距离均为d，小球相邻两次打到纸板上时运动的水平距离为d，每次将B板向槽内侧平移距离d，是为了保证打到B板上相邻两点的水平距离也为d.
(3)如图所示
7.(1)见解析 (2)x (3)1.00
解析 (1)为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同.
(2)由题意知，A到B、B到C的时间相等，设为T，
由Δy=gT2得T==
又x=v0T，所以v0==x.
(3)代入数据得v0=1.00 m/s
8.(1)弹簧的示数F 弹簧的伸长量Δx k= (2)同一 水平位移s 竖直高度h v0=s
