【文档说明】《高一物理同步精品课堂（新教材人教版必修第二册）》5.3 实验：探究平抛运动的特点（精选练习）（解析版）.docx，共(13)页，269.241 KB，由管理员店铺上传

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1人教版新教材物理必修第二册第五章《抛体运动》5.3实验：探究平抛运动的特点精选练习1．（湖北省宜城一中等五校2020-2021学年高一（下）期中联考物理试题）在研究小球平抛运动的实验中，某同学记录了A、B、

C三个点，今取A为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，则：（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______；A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选

择C．每次小球应从同一高度由静止释放D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）小球由A运动到B所用的时间为______s；（3）小球平抛的初速度为______m/s；（4）小球经过B点时的速度大

小为______m/s。【答案】AC0.11.022【解析】(1)[1]A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以确保平抛初速度水平，A正确；BC．每次小球应从同一高度由静止释放，B错误，C正确；D．为描出小球的运动轨迹，应该用平滑曲线把各点连接，D错误。故选AC。

(2)[2]AB、BC的水平位移相同，故所用时间T相同，竖直方向，由2BCAByyygT=−=解得T=0.1s。[3]水平方向，由0ABxvT=解得01.0m/sv=。[4]经过B点的竖直分速度为1.0m/s

2BCABByyyvT+==则小球经过B点时的速度大小为2202m/sBByvvv=+=2．（2021届吉林省松原市长岭县第二中学高三（下）开学摸底考试物理试题）某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。（1）甲同学采用如图1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2所示的装置。用两个相同的弧形轨道MN、分别发射小铁球PQ、，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CD、，调节电磁铁CD、的

高度，使ACBD=，现将小铁球PQ、分别吸在电磁铁CD、上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道MN、的下端射出。实验可观察到的现象应是___________；保持3ACBD=，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3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5cm，分析可知，位置1__________

（填“是”或“不是”）平抛运动的起点。【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动PQ、二球相碰平抛运动在水平方向上是匀速直线运动不是【解析】（1）[1]在打击金属片时，A小球做平抛运动，B小球做自由落体运动，结果两球同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。（2）[2]让两小球

从相同的弧形轨道上以相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，故能看到P、Q相碰。[3]当改变轨道M在竖直方向的位置时，仍能相碰，则说明平抛运动水平

方向总是匀速直线运动，与抛出点的高度无关。（3）[4]平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动的合运动，由题图3可知水平方向间距相等，则可知时间间隔相等，如果位置1是平抛运动的起点，根据初速度为零的匀变速直线运动的特点，在竖直方向上在相等的时

间内位移大小之比为1：3：5：7，由图可知是1：2：3，所以1不是平抛运动的起点。3．（北京市怀柔区第二中学2020-2021学年高一（下）期中物理试题）在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛运动轨迹和求物体做平抛运动的初速度。（1）下列器材中必需的测

量仪器是___________。4A．刻度尺B．秒表C．天平（2）图中为什么斜槽底端要保持水平？答：___________。（3）让小球多次从___________（选填“同一”或者“不同”）位置由静止滚下，记

下小球穿过卡片孔的一系列位置。取下白纸，以O为原点，以过O点的竖直线、水平线分别为y、x轴建立坐标系，以平滑曲线描出平抛轨迹。（4）在探究平抛运动的特点时，下列说法中正确的是___________（填选项前的字母）。A．应使用密度大、

体积小的小球B．必须测出平抛小球的质量C．不需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行（5）若小球的水平初速度为v0，小球落到某点时水平位移为x，竖直位移为y，求小球在这一点的速度表达式v=___________。【答

案】A因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向同一A20241yvx+【解析】（1）[1]AB．探究平抛运动的实验中需要测量小球的速度，原则上需要获取小球运动位移和时间两项数据，但由于小球运动时间很短，用秒表测量其某一段运动的时间误差很大，不可取，所以我们需要根据小球运动的位移和

运动学规律来间接获取速度数据，故刻度尺是必需的测量仪器，故A正确，B错误；C.．本实验研究的是运动学规律，不是动力学规律，因此不用测量小球的质量，不需要天平，故C错误。故选A。（2）[2]因为平抛运动的初速度方向是沿水平方向。（3）

[3]为了使小球每次从斜槽底端抛出时的速度相等，需让小球多次从同一位置由静止滚下。（4）[4]A．为了尽量减小小球运动过程中所受空气阻力的影响，应使用密度大、体积小的小球，故A正确；5B．本实验研究的是运动学规律，不是动力学规律，因此

不用测量小球的质量，故B错误；C．本实验中小球每次的运动轨迹相同，都在同一竖直平面内，所以需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行，从而使所描绘的轨迹反映小球真实的运动，故C错误。故选A。（5）[5]小球运动到该点所用时间为0xtv=小球在该点

的竖直分速度大小为022yyyvvtx==故小球在该点的速度表达式为22200241yyvvvvx=+=+4．（浙江省绍兴市柯桥区2019-2020学年高一上学期期末检测物理试题）某同学设计了一个研究平抛运动初速度的家庭实验装置，如图所示。在

水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，他把桌子搬到竖直墙壁附近，使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的墙壁上，记录钢球的落点，改变桌子和墙壁的距离，就可以得到多组数据。(1)

为了完成实验，除了题中和图中所示的器材外还需要的器材有______；(2)如果该同学第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A。以后每次将桌子向后移动距离x＝10.00cm，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D

，测得B、C间距离y2＝14.58cm，C、D间距离y3＝24.38cm，根据以上直接测量的物理量得小球平抛的初速度为v0＝______（用x、y2、y3、g表示），小球初速度的值为______m/s，若痕迹D刚好位于墙脚，桌子的高度为__

____m（计算结果都保留两位有效数字，g取9.80m/s2）；6(3)在(2)小问的实验中，下列说法正确的是______。A．墙壁必须是竖直的B．每次都应该从斜面上同一位置静止释放小球C．实验过程中，可以在桌面上向前或向后移动

斜面D．钢球经过桌面边缘的位置的切线方向应该水平【答案】刻度尺32gxyy−1.00.44C【解析】(1)[1]除了题中和图中所示的器材外还需要的器材有刻度尺，测量长度；(2)[2][3][4]根据平抛物体水平方向匀速运动可知：B到C和C到D的时间相同，设为T，因此根据匀变速直线运动规律有：

y3-y2=gT2所以有：32yyTg−=水平方向匀速运动，因此有：032xgvxTyy==−代入解得：v0=1.0m/s由题可知：△h=y3-y2=24.38-14.58=9.8cm则：AB=14.58-9.8=4.78cm因此桌子的高度，即为AD间

距，为：AD=4.78+14.58+24.38=43.74cm≈0.44m(3)[5]A．根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求墙壁平面与小球下落的竖直平面平行，故A正确不符合题意；B．由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多

次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，故B正确不符合题意；7C．实验过程中，不可以在桌面上向前或向后移动斜面，否则抛出的初速度发生改变，故C错误符合题意；D．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受

重力作用，故D正确不符合题意。故选：C．5．（2022年新高考一轮复习全面巩固练习-第四章实验探究平抛运动的特点）实验小组做“探究平抛运动的特点”实验：(1)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y

1=5.0cm、y2=45.0cm，A、B两点水平间距为Δx=60.0cm，则平抛小球的初速度v0为________m/s。（结果保留两位有效数字，取g=10m/s2）(2)该同学在实验时忘记描下O点，他用一张印有小方格的纸记录小球运动轨迹

，小方格的边长为L，若小球在平抛运动途中的三个位置如图中的A、B、C所示，（当地重力加速度为g，以下问题用已知量对应的字母表示）则：8①小球从A到C的时间为________；②小球经过B点时速度的水平分速度为________；③小球在C点时速度的竖直分速度为______

__。【答案】3.022Lg322gL32gL【解析】(1)[1]根据平抛运动的处理方法，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，所以y1=12gt12、y2=12gt22水平方向的速度即平抛小球的初速度为v0=21xtt

−联立解得v0=3.0m/s(2)[1]在竖直方向上，根据Δy=2L=gT2得T=2Lg则A到C的时间t=2T=22Lg[3]小球经过B点时速度的水平分速度vx=62LT=322gL9[4]小球在B点时速度的竖直分速度vyB=82LT=22gL则小

球在C点时速度的竖直分速度vyC=vyB＋gT=32gL6．（《2020-2021学年高一物理针对训练（人教版必修2）》5.3实验：研究平抛物体的运动）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断。MN为

水平木板，已知悬线长为L，悬点与木板间的距离OO′＝h（h>L）(1)电热丝P必须置于悬点正下方的理由是_____________。(2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落在木板上的C点，O′C＝s，则小球做平抛

运动的初速度v0为________。(3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向间的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标，得到如图（b）所示图像，则当θ＝3

0°时，s为________m。【答案】见解析s2()ghL−0.52【解析】(1)[1]使小球运动到正下方，此时速度v0为水平方向，保证小球做平抛运动。(2)[2]小球做平抛运动的下落高度满足h－L＝12gt2s＝v0t由此得v0＝s2()gh

L−10(3)[3]由s2－cosθ图像可知s2与cosθ的关系满足s2＝acosθ＋b将（0，2.0）和（1.0，0）代入得a=－2.0，b=2.0则s2与cosθ的关系为s2＝－2cosθ＋2当θ＝30°时，可解得s＝0.52m

7．（2021届黑龙江省肇东市第四中学高三（上）期中物理试题）某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，

木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab＝bc，如图。

量出ab长度L=20.00cm；B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板离桌面的高度h1＝70.00cm；C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板离桌面的高度h2＝

80.00（cm）；D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板离桌面的高度h3＝100.00cm。则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo=______m/s，钢球击

中b点时其竖直分速度大小为vby=______m/s。已知钢球的重力加速度为g=10m/s2，空气阻力不计。【答案】2m/s1.5m/s11【解析】[1]根据题意可知2110cm=0.1mabhhh=−=3220cm=0.2mbchhh=−=由2xaT=，得0.1

sbcabhhTg−==由0LvT=，得02m/sLvT==[2]b点为ac的时间中点，故有1.5m/s2acbyhvT==8．（湖北省荆门市2019-2020学年高一（下）期末考试物理试题）某同学设计了一个探究平抛运动的实验装置，如图所示

，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从同一位置无初速释放，小球飞出桌面后做平抛运动。在桌面边缘悬挂一重锤线，在水平地面上依次铺上白纸和复写纸。实验时记下抛出点O和它正下方的O′点，多次从同一位置释放小球，在白纸上记录下落点位置P。已知重力加速度为g，利用刻度尺再测出___

__和_____，（写出物理量的名称并用相应的字母表示）就可以算出小球在O点平抛的初速度，即v0=_____（用测量的物理量字母表示）【答案】OO′的高度hO′P的距离x2gxh【解析】[1]平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落

体运动，所以用刻度尺测出OO′的高度h。[2]平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以用刻度尺测出O′P的距离x。12[3]根据竖直方向上212hgt=水平方向0xvt=解得02gvxh=9．（黑龙江省佳木斯市第一中学2019-2

020学年高一（下）期中物理试题）如图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明_______。A．两小球落地速度

的大小相同B．两小球在空中运动的时间相等C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得

到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图所示，OA、AB、BC时间间隔相等，都为T，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标xB=40cm，yB=20cm，则T=_____s，则a小球水平飞出时的初速度大小为

v0=_____m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为vB=_____m/s（g=10m/s2）。13【答案】BC0.1222m/s【解析】(1)[1]a做平抛运动，b球做自由落体运动，实验现象是两球同时落地。改变H大小，a、b仍同时落地

，可知两个小球在空中运动时间相等，a球在竖直方向上的运动规律与b球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故AD错误，BC正确。故选BC。(2)[2][3][4]由B点的坐标知，图2中每格长10cm，根据2ygT

=得相等的时间间隔为0.1s0.1s10yTg===则小球平抛运动的初速度为00.2m/s2.0m/s0.1Tvx===B点的竖直分速度为ACB0.4m/s2.0m/s20.2yyvT===根据平行

四边形定则知，B点的速度为22B0B44m/s22m/syvvv=+=+=