专题5.4 实验探究平抛运动的特点 【人教版】 题型 【题型1 实验原理】 【题型2 数据处理】 【题型3 误差分析】 【题型4 器材创新】 【题型5 原理创新】 【题型6 数据处理创新】 例题 【题型1 实验原理】 【例1】某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 (1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_____ _____。 (2)乙同学采用如图乙所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是_____；保持AC＝BD，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_____ _____。 (3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5 cm，分析可知，位置1_____(填“是”或“不是”)平抛运动的起点；该做小球做平抛运动的初速度大小为_____m/s(g取10 m/s2)。 【变式1-1】用如图所示装置研究平抛运动。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PQ滑下后从Q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)下列实验条件必须满足的有_____。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末端水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 (2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系，取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_____(填“最上端”“最下端”或“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_____(填“需要”或“不需要”)y轴与铅垂线平行。 (3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_____。 A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹 (4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_____。 A．在水平方向上做匀速直线运动 B．在竖直方向上做自由落体运动 C．在下落过程中机械能守恒 【变式1-2】用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度g取10 m/s2，不计阻力。 (1)根据照片显示的信息，下列说法中正确的是_____。 A．只能确定b球的运动是自由落体运动 B．不能确定a球竖直方向的运动是自由落体运动 C．只能断定a球水平方向的运动是匀速直线运动 D．可以确定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成 (2)根据照片信息可求出a球的水平速度大小为_____m/s；当a球与b球运动了_____s时它们之间的距离最小。 【变式1-3】在研究平抛运动的实验中，某小组所用的实验装置和采集到的频闪照片如图所示，其中A球做平抛运动，B球做自由落体运动。观察照片中A球和B球在任一时刻的高度，以及相同时间间隔内A球在水平方向的位移， ... ...
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