05 实验五　探究平抛运动的特点 【正文】作业手册.docxVIP

实验五探究平抛运动的特点(限时20分钟)

1.[2024·山东济南模拟]某物理兴趣小组借助视频分析软件来研究排球的运动.他们先从正面拍摄了一段排球运动的视频,在画面中建立直角坐标系,并选定排球网柱作为比例尺,这样画面中所有对象的位置信息就可以被定量记录下来,接着,在分析软件中将拍摄好的视频按照设定的时间间隔逐帧播放,那么每帧画面所对应的时间信息也就确定下来了,基于此,他们得到了排球运动的相关图像,如图甲、乙所示.已知当地的重力加速度g取9.8m/s2.

(1)由甲图可知,排球水平方向的运动可以近似看作,其水平初速度为.(结果保留2位有效数字)?

(2)由乙图可知,排球竖直方向的加速度为(结果保留2位有效数字),则排球运动过程中受到的空气阻力(选填“能”或“不能”)忽略不计.?

2.[2024·江西南昌模拟](1)图甲a是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动.图甲b是该装置某次实验的高速数码连拍照片,该高速数码相机拍摄周期T=0.05s,这样在同一张照相底片上能同时显示A、B球的运动轨迹,图中背景方格为边长l=0.049m的正方形.图甲b清晰地记录了A、B球的初始位置及随后运动的数个位置,由该数码连拍照片分析可知,A球在竖直方向的分运动是;在水平方向的初速度大小为m/s.(结果保留到小数点后两位)?

甲

(2)现在重新设计该实验,如图乙所示,点光源位于S点,紧靠着点光源的正前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P.现打开高速数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能拍摄下来,该高速数码相机拍摄周期为0.05s,则小球的影像P在屏幕上移动情况应当是图丙中的(选填“c”或“d”).?

乙丙

(3)已知图乙中点光源S与屏幕间的垂直距离L=0.6m,根据图丙中的相关数据,可知小球A水平抛出的初速度为m/s.(g取9.8m/s2,结果保留到小数点后两位)?

3.[2024·湖南邵阳模拟]在探究平抛运动规律实验中,利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向(只有当小球速度方向沿直管方向时才能飞入管中),重力加速度为g.

(1)实验一:如图甲所示,一倾角为θ的斜面AB,A点为斜面最低点,直管保持与斜面垂直,管口与斜面在同一平面内,平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处.为让小球能够落入直管,可以根据需要沿斜面移动直管.某次平抛运动中,直管移动至P点时小球恰好可以落入其中,测量出P点至A点距离为L,根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=,初速度v0=.(用L、g、θ表示)?

(2)实验二:如图乙所示,一半径为R的四分之一圆弧面AB,圆心为O,OA竖直,直管保持沿圆弧面的半径方向,管口在圆弧面内,直管可以根据需要沿圆弧面移动.平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动,抛出口至O点的距离为h.上下移动轨道,多次重复实验,记录每次实验抛出口至O点的距离,不断调节直管位置以及小球平抛初速度,让小球能够落入直管.为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性,可以按如下步骤进行:首先确定能够落入直管时小球在圆弧面上的落点,当h确定时,理论上小球在圆弧面上的落点位置是(选填“确定”或“不确定”)的,再调节小球释放位置,让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管.满足上述条件的平抛运动初速度满足v02=(用h、R、g表示