第3节实验:研究平抛运动【测控导航】知识点题号1.实验原理、误差分析1、2、32.实验数据处理4、53.实验的创新与设计61.在做“研究平抛运动”的实验中,下列说法中正确的是(ACD)A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直B.安装斜槽和木板时,只要注意小球不和木板发生摩擦即可C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律解析:安装斜槽和木板时,木板要竖直,以保证描点准确,选项A正确,选项B错误;为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次实验都要把小球从同一位置由静止释放,选项C正确;实验目的就是选项D所述,故选项D正确.2.(2012年银川高一检测)在“研究平抛物体的运动规律”的实验中,在安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是(B)A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线解析:斜槽末端切线必须水平,是为了确保初速度水平,以满足平抛运动的条件.3.研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差(ACD)A.使用密度大、体积小的钢球B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C.实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D.使斜槽末端的切线保持水平解析:使用密度大、体积小的钢球,可以减小空气阻力;钢球与斜槽之间的摩擦每次实验时都相等,小球离开斜槽末端时速度都相同,因此,没有必要考虑斜槽与钢球之间的摩擦大小;每次实验都让小球从同一高度由静止滚下,可以保证小球离开斜槽末端的速度相同;使斜槽末端的切线保持水平,可以保证小球做平抛运动.4.在“研究平抛运动”的实验中,为了求平抛运动物体的初速度,需直接测量的数据有(CD)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的竖直坐标解析: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,故选项C、D正确.5.(2012年无锡高一检测)某同学利用图(甲)所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图(乙)所示.图(乙)中水平方向与竖直方向每小格的边长均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度g取9.8m/s2)(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3.从图(乙)中可读出|y1-y2|=m,|y1-y3|=m,|x1-x2|=m.(保留两位小数)(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为s,小球抛出后的水平速度为m/s.(均可用根号表示)解析:(1)由题图(乙)可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格,P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格,所以有|y1-y2|=0.60m,|y1-y3|=1.60m,P1到P2两点在水平方向的距离为6格,则有|x1-x2|=0.60m.(2)由水平方向的运动特点可知P1到P2与P2到P3的时间相等,竖直方向根据Δy=gt2,解得t=s,则有v0==m/s=m/s≈2.97m/s.答案:(1)0.601.600.60(2)(或2.97)6.如图所示,是用频闪照相法得到的一个平抛小球的照片,照相机每隔相等时间曝光一次,拍照时,不能保持底片的上边缘水平,请用合理的办法确定图中重力加速度方向(保留作图痕迹).若图距与实际距离之比为1∶10.在这种情况下,若只用刻度尺,如何求得该小球的初速度v0和曝光时间间隔T?(重力加速度g已知)写出测量的主要步骤和需要测量的物理量,并在图上标出有关物理量的符号.解析:因小球在水平方向做匀速运动,故图中小球在水平方向的距离相等.把首末两小球相连并且三等分,各等分点与对应顺序的照片上的小球相连,即是重力加速度所在的直线,并标明方向,如图所示,用刻度尺测出图中的Δx和y1、y2.10Δx=v0T,10y2-10y1=gT2,解得T=v0=Δx.答案:见解析.
