江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分層作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分層作業(yè)一、實(shí)驗(yàn)原理與操作1.[2022江蘇泰興月考]在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)前要檢查斜槽末端是否水平，請(qǐng)簡(jiǎn)述你的檢查方法：。（2）關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是。A.小球釋放的初始位置越高越好B.實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直C.小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板（3）在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，圖中坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是。A. B. C. D.2.[2022江蘇鹽城四校期中]在“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：（1）如圖甲，將兩個(gè)傾斜角度相同的光滑軌道固定在同一個(gè)豎直平面內(nèi)，軌道下端水平，2軌道末端與光滑水平面平滑連接。把兩個(gè)完全相同的小球、分別從1、2傾斜軌道上相對(duì)軌道末端有相同高度差的位置由靜止開始同時(shí)釋放，使兩小球能以相同的水平速度同時(shí)分別從軌道的下端射出（水平軌道足夠長(zhǎng)），觀察到某一現(xiàn)象。改變兩小球在斜面上相對(duì)軌道末端的釋放高度，使之仍相同，則仍能觀察到這一現(xiàn)象，故可以概括平拋運(yùn)動(dòng)的某一規(guī)律。該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象和反映的平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分別是；A.、兩個(gè)小球相撞 B.、兩個(gè)小球不相撞C.球平拋時(shí)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.球平拋時(shí)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)（2）圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置中軌道末端切線水平，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每次釋放小球的位置都相同，并在圖丙的坐標(biāo)紙上記錄了小球經(jīng)過(guò)的、、三點(diǎn)，已知坐標(biāo)紙每小格的邊長(zhǎng)，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為；點(diǎn)的速度大小為。取二、數(shù)據(jù)處理與分析3.[2023江蘇蘇州月考]某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”，通過(guò)描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（1）以下實(shí)驗(yàn)過(guò)程的一些做法，其中合理的有。A.安裝斜槽軌道，使其末端水平，不需要考慮斜槽的摩擦力對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響B(tài).方格紙只需平整固定在木板上即可C.斜槽末端的凹點(diǎn)對(duì)應(yīng)方格紙上標(biāo)記為點(diǎn)，即為平拋的初始點(diǎn)D.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)應(yīng)用平滑曲線連接（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，以平拋起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)，為了探究軌跡是否為拋物線，可在軌跡上取一些點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)和豎直坐標(biāo)，并作出圖像，如圖所示。下列圖像能說(shuō)明平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是。A. B. C. D.（3）某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖乙所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，、、三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出，取，則：①小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為；②小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)：，。4.[2022廣東韶關(guān)期末]在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組選用不同的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）第一組采用了圖甲所示的裝置，實(shí)驗(yàn)操作是：在小球、處于同一高度時(shí),用小錘輕擊彈性金屬片,使球水平飛出,同時(shí)球被松開。他觀察到的現(xiàn)象是：小球、（選填“同時(shí)”或“不同時(shí)”）落地；讓、球恢復(fù)初始狀態(tài),用較大的力敲擊彈性金屬片,球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將（選填“變長(zhǎng)”“不變”或“變短”）。（2）第二組采用了圖乙所示的裝置，實(shí)驗(yàn)操作是：讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。①最合理的拋出點(diǎn)位置為；②在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，本小組將白紙換成方格紙，每個(gè)小方格邊長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)記錄了小球在運(yùn)動(dòng)中的4個(gè)點(diǎn)跡，如圖丙所示，則（選填“”“”或“”），該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為取。3實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分層作業(yè)一、實(shí)驗(yàn)原理與操作1.（1）見(jiàn)解析[解析]實(shí)驗(yàn)前檢查斜槽末端是否水平的方法是：將小球放在槽末端任意位置，看小球能否靜止。（2）BC[解析]小球釋放的初始位置高度要適當(dāng)，并非越高越好，錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直，正確；小球在平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要靠近但不接觸木板，以減小摩擦帶來(lái)的誤差，正確。（3）C[解析]斜槽末端是水平的，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，要分解為水平和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)，故方格紙中的坐標(biāo)線應(yīng)該水平、豎直，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該與小球在斜槽末端靜止時(shí)在木板上的投影重合，故正確，、、錯(cuò)誤。2.（1）AC[解析]該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是、兩個(gè)小球相撞，說(shuō)明兩球在水平方向的運(yùn)動(dòng)完全相同，即反映平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選。（2）1.5;2.5[解析]在豎直方向有，，在水平方向有，點(diǎn)的豎直速度，點(diǎn)速度為。二、數(shù)據(jù)處理與分析3.（1）AD[解析]為了保證小球的初速度水平，斜槽末端需水平，只要保證小球每次從同一位置靜止釋放，入射小球沿斜槽下滑過(guò)程中，受到斜槽的摩擦力不影響實(shí)驗(yàn)，正確；方格紙需規(guī)范地固定在木板上，使坐標(biāo)紙豎直放置，錯(cuò)誤；小球在斜槽末端靜止時(shí)，球心對(duì)應(yīng)的投影點(diǎn)，即為平拋的初始點(diǎn)，錯(cuò)誤；為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)應(yīng)用平滑曲線連接，正確。故選。（2）C[解析]小球做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)初速度為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，在水平方向，豎直方向,整理得，、都是常數(shù)，則與成正比。故選。（3）①2[解析]由題圖乙可知，、、三點(diǎn)中相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，設(shè)為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，解得,小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為。②-10;[解析]小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小，小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間，故拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為。4.（1）同時(shí);不變[解析]由于球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng),而、兩球下落高度相同,根可知兩球同時(shí)落地。用較大的力敲擊彈性金屬片，球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度增大,但下落高度不變,根據(jù)可知球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將不變。（2）①B[解析]小球通過(guò)擠壓復(fù)寫紙?jiān)诎准埳狭粝碌暮圹E點(diǎn)是小球球心在白紙上的投影點(diǎn)，而小球的拋出點(diǎn)（即坐標(biāo)原點(diǎn)）與其他痕跡點(diǎn)理論上都應(yīng)在一條拋物線上，