课时跟踪训练(十) 科学探究:平抛运动的特点
A级—学考达标
1.(2019·宜昌高一检测)在做“探究平抛运动的特点”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中的位置,实验时用了如图所示的装置。以下操作合理的是( )
A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,可多次改变小球距地面的高度,但必须控制每次打击的力度不变
B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A一定要低于水面
C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,要以槽口的端点为原点建立坐标系
解析:选B 选用装置图甲研究平抛物体竖直分运动,每次打击的力度是否相同对实验结果无影响,故A错误;竖直管的上端A应低于水面,这是因为竖直管与空气相通,A处的压强始终等于大气压,不受瓶内水面高低的影响,因此可以得到稳定的细水柱,选项B正确;选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球,这样才能保证初速度相同,故C错误;选用装置丙建立坐标系时,以斜槽末端端口上方小球球心处为坐标原点,故D错误。
2.(2019·德州高一检测)两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)甲同学采用如图1所示的装置,用小锤击打弹性金属片,使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,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,则说明____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学采用如图2所示的装置。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的末端可视为与光滑的水平板相切,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,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使小铁球P、Q同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是________________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,则说明__________________________________________________________。
解析:(1)甲同学的实验说明两球具有等时性,由此说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。
(2)小铁球P、Q在水平轨道上相遇,即小铁球P击中小铁球Q。水平方向运动情况相同,则说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。
答案:(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 (2)小铁球P击中小铁球Q 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
3.[多选]下列哪些因素会使“探究平抛运动的特点”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,直接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
解析:选BC 小球与斜槽之间有摩擦,不影响实验的测量,只要保证小球每次从斜槽的同一位置由静止释放,获得的初速度就一样,故A项不会使误差增大;安装斜槽时其末端不水平,小球的运动不是平抛,会引起误差,故B项会使误差增大;建立坐标系时,应以小球在斜槽末端端口时的球心在木板上的投影为坐标原点,否则会引起误差,故C项会使误差增大;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,会使长度测量的相对误差较小,故D项不会使误差增大。