2024-2025学年下学期高一物理人教版同步经典题精练之实验：探究平抛运动的特点

第29页（共29页）2024-2025学年下学期高中物理人教版（2019）高一同步经典题精练之实验：探究平抛运动的特点一．选择题（共5小题）1．（2024秋•鼓楼区校级期末）在探究平抛运动规律的实验中，为记录同一组平抛轨迹上各点的空间位置，现将实验装置设计如下：将带有白纸和复写纸的竖直长木板正对着弹簧放置，释放压缩的弹簧使钢球飞出后撞到白纸上留下痕迹A。再将木板依次后退相同的水平距离x，重复实验，钢球撞到木板上留下痕迹B、C。测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3，其中O点与钢球抛出时球心位置等高，重力加速度为g。关于此实验以下说法正确的是（）A．桌面需要保持绝对光滑与严格水平 B．每次释放小球时，弹簧形变量可以不同 C．y1：y2：y3近似为1：4：9 D．由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为v2．（2024秋•石景山区期末）在“研究平抛物体的运动”的实验中，验证实验得到的轨迹是否准确可以有这样一种方法：以曲线上一点为起点，画三段连续等长的水平线段，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段沿竖直方向的线段，其长分别为y1、y2、y3，如图所示。若轨迹准确，则（）A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1 C．y2=y3-y12 D．3．（2024秋•徐州期末）某同学设计的探究平抛运动规律的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球沿斜面滚下，从桌边的相同位置滚出后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上固定一张白纸，白纸上铺有复写纸。不断调整木板高度并释放钢球，在白纸上记录了多个间隔相等的落点，如图乙所示。下面说法正确的是（）A．斜面末端可以超出桌面的右边沿 B．钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放 C．每次调整木板高度，需要同时调整木板的水平位置 D．落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差相同4．（2024秋•南京月考）如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。在落地前，下列说法正确的是（）A．两球在下落过程中，始终保持在同一水平面上 B．A比B先落地 C．本实验还可用来研究平抛运动的水平分运动 D．两物体的落地速度大小不相等，速度变化量不同5．（2023秋•惠山区校级期末）如图是宇航员在月球表面水平抛出一小球的频闪照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知（）A．球平抛的初速度为2aB．月球上的重力加速度为aTC．照片上A点是平抛的起始位置 D．小球运动到D点时竖直速度大小为5二．多选题（共4小题）（多选）6．（2024秋•黄浦区校级期末）在“探究平抛运动的特点”实验中，为减小实验误差，需要（）A．斜槽尽量光滑 B．小球每次应从斜槽上同一高度释放 C．将斜槽的末端切线调成水平 D．将斜槽末端槽口的位置O，作为坐标系的原点（多选）7．（2023秋•三门峡期末）用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法中正确的是（）A．该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦 B．每次都要将小球从轨道同一位置无初速静止释放 C．记录的点应适当多一些 D．挡板高度必须等间距变化（多选）8．（2024春•黄埔区校级期中）图是“探究平抛运动的特点”的实验装置，横挡板在不同高度卡住平抛运动的小球来确定小球运动的轨迹，下列操作正确的有（）A．保持斜槽末端切线水平 B．调整硬木板使其与小球下落的竖直面平行 C．测量同一条轨迹时，小球每次可以从不同高度静止释放 D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹（多选）9．（2022秋•孝感期末）“探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示，有如下实验要求与实验操作，其中说法正确的是（）A．斜槽轨道必须光滑，且每次小球从斜槽上相同的位置由静止滑下 B．斜槽轨道末端的切线要水平 C．以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来三．填空题（共3小题）10．（2024秋•黄浦区校级期末）如图，某小组同学为了研究平抛运动的规律，描绘平抛运动的轨迹，某次实验记录了O、A、B三点，图中每一小格长度为L，则可判断O点抛出点位置（选填“是”或“不是”）；小球经过A点的速度vA为。（已知重力加速度大小为g）11．（2023秋•泊头市校级期末）如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分。已知闪光频率是10Hz，图中背影方格的边长为4.9cm，依据以上信息可测得：（1）当地的重力加速度为m/s2。（2）小球平抛的初速度大小为m/s。（3）小球从抛出到经过B点的时间为s。12．（2023秋•金华期末）用如图所示的实验方案来研究平抛运动的特点。在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B，用于释放小铁球，斜槽末端切线均水平，板上还装有三个电磁铁C、D、E，其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动。在轨道A出口处有一个碰撞开关S，用以控制电磁铁E的电源通断，电磁铁E可以沿水平杆MN移动，当它吸上小铁球时，该小铁球中心与从轨道A射出的小铁球中心在同一水平线上。调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明球1；调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明球1。A.竖直方向做匀速直线运动B.竖直方向做自由落体运动C.水平方向做匀加速直线运动D.水平方向做匀速直线运动四．解答题（共3小题）13．（2024秋•徐州期末）某实验小组利用图示装置探究斜抛运动的规律，使水流从A点射出，调节水流射出时与水平方向的夹角θ和速度大小，在带有方格的竖直放置的平板上，得到图中所示的水流轨迹。已知方格每格边长为L，重力加速度为g。（1）求水流从射出至最高点的时间。（2）求θ的正切值。（3）若保持水流射出时的速度大小不变，将θ调整为45°，求水流到达与A点等高位置时的水平位移大小。14．（2024秋•普陀区校级期末）探究平抛运动的特点时，小球常会弹出接球槽，为此小安设计了一个自动接球机。如图，接球装置K是一端开口另一端封闭的圆筒，其内部封闭端固定一轻质弹簧，圆筒内径略大于小球直径。通过程序控制水平轴电机和竖直轴电机的运动，能使接球装置K的接球口移动到xOy平面的任意位置，并调整与圆筒的角度。不计空气阻力。（1）在O点处安装一光电门传感器测量小球平抛运动的初速度大小v0。①用刻度尺测量球的直径为d，结果如图（b）所示，则d＝cm。②若小安按照图（c）所示的方式安装光电门，测得挡光时间为Δt。用表达式dΔt计算所得的初速度大小（选填：A.偏大、B.准确、C.（2）（计算）某次实验中，测得v0＝3m/s，调整接球口的纵坐标y＝0.8m，为使球到达接球口时的速度方向与圆简的方向一致，求接球装置K的圆筒与水平方向的夹角θ。（3）若要保证小球每次都能进入接球装置K的接球口，水平轴电机的位置坐标x和竖直轴电机的位置坐标y间的关系为x＝（用字母表示，v0和g已知）。（4）（简答）如图（d），当球以大小v的速度进入圆筒后立即与弹簧接触，不计球与筒间的摩擦力。分析说明球沿筒向下的运动情况。15．（2024秋•广东月考）如图甲所示为“研究平抛运动”的实验装置。（1）安装实验装置时，要调节底座上的4个调平螺钉，使实验装置的背板；调节斜槽轨道M使轨道末端水平，使小球轻放在轨道末端水平段时能；将一张坐标纸与复写纸叠放固定在装置的背板上，让坐标纸的竖直线与挂在装置上的重垂线。（2）图乙标记了小球做平抛运动时在坐标纸上留下的点，若以坐标原点为平抛运动的起点，请根据图中描绘的点，作出小球平抛运动的轨迹。（3）根据作出的曲线，计算小球平抛运动的初速度v0＝m/s（g取9.8m/s2，结果保留2位有效数字）。

2024-2025学年下学期高中物理人教版（2019）高一同步经典题精练之实验：探究平抛运动的特点参考答案与试题解析题号12345答案DABAC一．选择题（共5小题）1．（2024秋•鼓楼区校级期末）在探究平抛运动规律的实验中，为记录同一组平抛轨迹上各点的空间位置，现将实验装置设计如下：将带有白纸和复写纸的竖直长木板正对着弹簧放置，释放压缩的弹簧使钢球飞出后撞到白纸上留下痕迹A。再将木板依次后退相同的水平距离x，重复实验，钢球撞到木板上留下痕迹B、C。测量A、B、C点到O点的距离为y1、y2、y3，其中O点与钢球抛出时球心位置等高，重力加速度为g。关于此实验以下说法正确的是（）A．桌面需要保持绝对光滑与严格水平 B．每次释放小球时，弹簧形变量可以不同 C．y1：y2：y3近似为1：4：9 D．由以上数据可以得到钢球被水平抛出时的速度为v【考点】探究平抛运动的特点．【专题】信息给予题；定量思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．【答案】D【分析】AB.根据实验原理和正确操作分析作答；C.由于不知道第一块竖直长木板与桌面边缘的水平距离，因此不能确定时间间隔是否相同，据此分析作答；D.根据匀变速直线运动推论求时间间隔，根据匀速直线运动公式求水平初速度。【解答】解：AB.实验时，为了保证小球离开桌面后做平抛运动，桌面必须水平；只有每次释放小球时，弹簧形变量相同，小球离开桌面做平抛运动的初速度就相同，桌面不需要保持绝对光滑，故AB错误；C.由于不知道第一块竖直长木板与桌面边缘的水平距离，因此不能确定时间间隔是否相同，因此不能得到y1：y2：y3近似为1：4：9，故C错误；D.由图可知，三块竖直长木板之间的水平间距相对，根据平抛运动规律可知，时间间隔相等，设为T；小球在竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动推论Δy解得T水平初速度v0=x故选：D。【点评】本题考查了探究平抛运动规律的实验，要明确实验原理，掌握平抛运动的规律，掌握根据匀变速直线运动的推论求解时间间隔的方法。2．（2024秋•石景山区期末）在“研究平抛物体的运动”的实验中，验证实验得到的轨迹是否准确可以有这样一种方法：以曲线上一点为起点，画三段连续等长的水平线段，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段沿竖直方向的线段，其长分别为y1、y2、y3，如图所示。若轨迹准确，则（）A．y3＝3y2﹣3y1 B．y3＝2y2﹣y1 C．y2=y3-y12 D．【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】A【分析】研究平抛运动时，把运动分解到水平和竖直方向研究，水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动的特点即可求解。【解答】解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，这三段水平位移相等，所以时间相等，在竖直方向上做匀变速直线运动，相邻的相等时间内的位移之差是个定值，则有：（y2﹣y1）﹣y1＝（y3﹣y2）﹣（y2﹣y1）解得：y3＝3y2﹣3y1故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】解决本题的关键掌握研究平抛运动实验的步骤以及注意事项，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。3．（2024秋•徐州期末）某同学设计的探究平抛运动规律的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球沿斜面滚下，从桌边的相同位置滚出后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上固定一张白纸，白纸上铺有复写纸。不断调整木板高度并释放钢球，在白纸上记录了多个间隔相等的落点，如图乙所示。下面说法正确的是（）A．斜面末端可以超出桌面的右边沿 B．钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放 C．每次调整木板高度，需要同时调整木板的水平位置 D．落点1、2与落点2、3所对应的木板高度差相同【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】B【分析】根据实验装置分析实验原理和实验操作结合平抛运动特点分析解答。【解答】解：A．钢球做平抛运动，初速度沿水平方向，则斜面末端不可以超出桌面的右边沿，故A错误；B．为保证钢球初速度大小相等，则钢球每次必须从斜面同一位置由静止释放，故B正确；C．根据实验原理可知，每次调整木板高度，不需要调整木板的水平位置，故C错误；D．初速度大小相等，落点1、2的时间与落点2、3所对应的时间相等，根据Δy＝gt2，可知木板高度差不相同，故D错误；故选：B。【点评】本题考查探究平抛运动的特点实验，要求掌握实验原理、实验器材和装置、实验步骤和数据处理。4．（2024秋•南京月考）如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。在落地前，下列说法正确的是（）A．两球在下落过程中，始终保持在同一水平面上 B．A比B先落地 C．本实验还可用来研究平抛运动的水平分运动 D．两物体的落地速度大小不相等，速度变化量不同【考点】探究平抛运动的特点．【专题】信息给予题；定性思想；推理法；平抛运动专题；理解能力．【答案】A【分析】AB.根据平抛运动可以分解水平方向和竖直方向两个方向上的运动，在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，据此分析作答；C.根据两球运动的共同特征分析作答；D.根据动能定理分析落地速度；两球都只受重力，根据加速度的定义求解速度的变化量，然后作答。【解答】解：A．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，两球在下落过程中，始终保持在同一水平面上，故A正确；B．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，所以两球同时落地，故B错误；C．本实验将A球的平抛运动与竖直方向自由下落的B球的运动对比，只能说明A竖直方向运动情况，不能反映A水平方向的运动情况，故C错误；D．设高度为h，B球做自由落体运动，根据匀变速直线运动公式，落地速度vA球做平抛运动，根据动能定理mg解得落地速度v因此两物体落地时的竖直速度大小相等；由于A、B小球都只受重力作用，做匀变速运动，速度的变化量Δv＝gΔt两球在空中运动的时间相同，速度的变化量相同，故D错误。故选：A。【点评】本题主要考查学生对于平抛运动的理解和应用，要理解平抛运动速度的变化只发生在竖直方向；本题采用了动能定理分析落地速度的大小，体现了知识的相互联系。5．（2023秋•惠山区校级期末）如图是宇航员在月球表面水平抛出一小球的频闪照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此可知（）A．球平抛的初速度为2aB．月球上的重力加速度为aTC．照片上A点是平抛的起始位置 D．小球运动到D点时竖直速度大小为5【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】C【分析】A.根据水平方向的匀速直线运动求解初速度；B.根据匀变速直线运动的推论列式求解加速度；C.根据竖直方向的满足的位移比进行分析判断；D.根据自由落体运动的速度规律列式求解。【解答】解：A.小球平抛的初速度为v0=3B.竖直方向Δy＝2a＝gT2，月球上的重力加速度为g=2aC.因竖直方向相等时间内的位移之比为1：3：5，可知照片上A点是平抛的起始位置，故C正确；D.小球运动到D点时竖直速度大小为vDy＝g•3T=2aT2×故选：C。【点评】考查平抛运动的规律，熟练掌握分运动的规律进行分析解答。二．多选题（共4小题）（多选）6．（2024秋•黄浦区校级期末）在“探究平抛运动的特点”实验中，为减小实验误差，需要（）A．斜槽尽量光滑 B．小球每次应从斜槽上同一高度释放 C．将斜槽的末端切线调成水平 D．将斜槽末端槽口的位置O，作为坐标系的原点【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】BC【分析】根据实验原理掌握正确的实验操作，斜面是否有摩擦对实验结果无影响。【解答】解：ABC．无论斜槽是否光滑，只要让小球每次都从同一高度由静止开始滚下，保证使小球水平抛出时具有相同的初速度即可，斜槽末端的切线保持水平，是为了保证小球抛出时做平抛运动，从而减小误差，故A错误，BC正确；D．应将小球球心的位置作为坐标系的原点，故D错误；故选：BC。【点评】本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合运动学公式即可完成分析。（多选）7．（2023秋•三门峡期末）用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法中正确的是（）A．该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦 B．每次都要将小球从轨道同一位置无初速静止释放 C．记录的点应适当多一些 D．挡板高度必须等间距变化【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定性思想；归纳法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】BC【分析】只要将小球每次从同一位置无初速度静止释放，离开斜槽末端的速度就相同；记录的点应适当多一些；挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可。【解答】解：AB，该实验是通过多次释放小球在白纸上留下痕迹描绘平抛运动的轨迹，则只要将小球每次从同一位置无初速度静止释放，离开斜槽末端的速度就相同，轨迹就为同一轨迹，所以轨道无需光滑，故A错误，B正确；C.记录的点应适当多一些，轨迹更准确，故C正确；D.挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故D错误。故选：BC。【点评】掌握“研究平抛运动”的实验原理和实验注意事项是解题的基础。（多选）8．（2024春•黄埔区校级期中）图是“探究平抛运动的特点”的实验装置，横挡板在不同高度卡住平抛运动的小球来确定小球运动的轨迹，下列操作正确的有（）A．保持斜槽末端切线水平 B．调整硬木板使其与小球下落的竖直面平行 C．测量同一条轨迹时，小球每次可以从不同高度静止释放 D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹【考点】探究平抛运动的特点．【专题】参照思想；实验分析法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】AB【分析】根据实验原理和实验的注意事项，分析各操作的正确与否。【解答】解：A、小球离开斜槽后做平抛运动，必须调整斜槽使其末端切线水平，故A正确；B、实验过程中，应调整硬木板使其保持竖直，即与小球下落的竖直面平行，故B正确；C、测量同一次平抛的一条轨迹时，为使小球做平抛运动的初速度相等，每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球，故C错误；D、用光滑曲线连接描绘的点，得到小球的运动轨迹，不能用折线，故D错误。故选：AB。【点评】本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合平抛运动的特点和运动学公式即可完成分析。（多选）9．（2022秋•孝感期末）“探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示，有如下实验要求与实验操作，其中说法正确的是（）A．斜槽轨道必须光滑，且每次小球从斜槽上相同的位置由静止滑下 B．斜槽轨道末端的切线要水平 C．以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定性思想；实验分析法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】BD【分析】无论斜槽轨道是否光滑对实验无影响；根据减少实验误差的方法进行分析。【解答】解：A、应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，保证抛出的初速度相同，但无论斜槽轨道是否光滑，只要是从相同的位置静止下滑，抛出的初速度就相同，故A错误；B、为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的，故B正确；C、应取放在斜槽末端的小球的圆心在白纸上的投影为坐标原点，故C错误；D、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，根D正确；E、为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应当舍弃偏差太大的点，故E错误。故选：BD。【点评】本题主要是考查“探究平抛运动的特点”的实验，关键是掌握平抛运动的规律以及该实验减少误差的方法。三．填空题（共3小题）10．（2024秋•黄浦区校级期末）如图，某小组同学为了研究平抛运动的规律，描绘平抛运动的轨迹，某次实验记录了O、A、B三点，图中每一小格长度为L，则可判断O点不是抛出点位置（选填“是”或“不是”）；小球经过A点的速度vA为52gL。（已知重力加速度大小为【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】不是；5【分析】根据匀变速直线运动的规律分析O是否为抛出点，应用平抛运动规律求出初速度，应用匀变速运动的推论求出A点竖直方向的速度，从而计算A点的速度。【解答】解：平抛运动竖直方向是自由落体运动，若O为抛出点，则相邻两点竖直距离的比为1：3，由图可知yOAyAB由匀变速直线运动的规律得：竖直方向：2L﹣L＝gT2，水平方向：2L＝v0T联立解得v0＝2Lg由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度得A的竖直速度vAy=解得vAy=则小球经过A点的速度vA=解得vA=故答案为：不是；5【点评】本题考查探究平抛运动的规律实验，要求掌握实验原理、数据处理。11．（2023秋•泊头市校级期末）如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分。已知闪光频率是10Hz，图中背影方格的边长为4.9cm，依据以上信息可测得：（1）当地的重力加速度为9.8m/s2。（2）小球平抛的初速度大小为1.96m/s。（3）小球从抛出到经过B点的时间为0.3s。【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；分析综合能力．【答案】（1）9.8；（2）1.96；（3）0.3【分析】（1）（2）根据闪光频率求解时间间隔，根据平抛运动竖直分运动的特点求解重力加速度，根据水平方向匀速运动规律求水平初速度；（3）根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，经过B点时竖直速度，进而求出小球从抛出到经过B点的时间。【解答】解：闪光频率为f＝10Hz，则时间间隔T=（1）竖直方向上，根据位移差公式Δy＝7L﹣5L＝gT2代入数据解得：g＝9.8m/s2（2）小球在水平方向上的分运动为匀速直线运动，则小球平抛的初速度v（3）小球经过B点时，竖直方向的速度v小球从抛出到经过B点的时间t故答案为；（1）9.8；（2）1.96；（3）0.3【点评】对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题。12．（2023秋•金华期末）用如图所示的实验方案来研究平抛运动的特点。在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B，用于释放小铁球，斜槽末端切线均水平，板上还装有三个电磁铁C、D、E，其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动。在轨道A出口处有一个碰撞开关S，用以控制电磁铁E的电源通断，电磁铁E可以沿水平杆MN移动，当它吸上小铁球时，该小铁球中心与从轨道A射出的小铁球中心在同一水平线上。调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明球1B；调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明球1D。A.竖直方向做匀速直线运动B.竖直方向做自由落体运动C.水平方向做匀加速直线运动D.水平方向做匀速直线运动【考点】探究平抛运动的特点．【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；平抛运动专题；实验探究能力．【答案】B；D。【分析】AB.1球做平抛运动，3球做自由落体运动，通过比较竖直方向的运动情况，然后作答；CD.1球做平抛运动，2球做自由落体运动，通过比较水平方向的运动情况，然后作答。【解答】解：AB.调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明两球在竖直方向的运动完全相同，则球1在竖直方向做自由落体运动，故A错误，B正确。故选：B。CD.调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明两球在水平方向的运动相同，则球1水平方向做匀速直线运动，故C错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查了研究平抛运动的特点的实验，要明确实验原理，理解平抛运动可以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。四．解答题（共3小题）13．（2024秋•徐州期末）某实验小组利用图示装置探究斜抛运动的规律，使水流从A点射出，调节水流射出时与水平方向的夹角θ和速度大小，在带有方格的竖直放置的平板上，得到图中所示的水流轨迹。已知方格每格边长为L，重力加速度为g。（1）求水流从射出至最高点的时间。（2）求θ的正切值。（3）若保持水流射出时的速度大小不变，将θ调整为45°，求水流到达与A点等高位置时的水平位移大小。【考点】探究平抛运动的特点．【专题】计算题；信息给予题；定量思想；实验分析法；平抛运动专题；分析综合能力．【答案】（1）水流从射出至最高点的时间为32（2）θ的正切值为2；（3）水流到达与A点等高位置时的水平位移大小为22.5L。【分析】（1）斜抛运动的上升过程可以看作平抛运动的逆运动，根据平抛运动规律求解作答；（2）根据斜抛运动的规律，结合运动学公式求解作答；（3）根据上述（2），结合运动学公式求解斜抛运动的初速度；根据斜抛运动的规律求解水平位移。【解答】解：（1）斜抛运动的上升过程可以看作平抛运动的逆运动，根据平抛运动规律h水流从射出至最高点的时间t（2）斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，则9L＝vtcosθ竖直方向hθ的正切值tanθ代入数据解得tanθ＝2（3）根据上述（2）tanθ＝2根据数学知识sin2θ+cos2θ＝1根据运动学公式（vsinθ）2＝2g×9L＝18gL解得v保持水流射出时的速度大小不变，将θ调整为45°，水流运动的总时间t水平位移x联立解得x＝22.5L。答：（1）水流从射出至最高点的时间为32（2）θ的正切值为2；（3）水流到达与A点等高位置时的水平位移大小为22.5L。【点评】本题考查了斜抛运动的规律，知道斜抛运动可以分解为竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动，掌握斜抛运动的规律是解题的关键。14．（2024秋•普陀区校级期末）探究平抛运动的特点时，小球常会弹出接球槽，为此小安设计了一个自动接球机。如图，接球装置K是一端开口另一端封闭的圆筒，其内部封闭端固定一轻质弹簧，圆筒内径略大于小球直径。通过程序控制水平轴电机和竖直轴电机的运动，能使接球装置K的接球口移动到xOy平面的任意位置，并调整与圆筒的角度。不计空气阻力。（1）在O点处安装一光电门传感器测量小球平抛运动的初速度大小v0。①用刻度尺测量球的直径为d，结果如图（b）所示，则d＝2.10cm。②若小安按照图（c）所示的方式安装光电门，测得挡光时间为Δt。用表达式dΔt计算所得的初速度大小偏小（选填：A.偏大、B.准确、C.（2）（计算）某次实验中，测得v0＝3m/s，调整接球口的纵坐标y＝0.8m，为使球到达接球口时的速度方向与圆简的方向一致，求接球装置K的圆筒与水平方向的夹角θ。（3）若要保证小球每次都能进入接球装置K的接球口，水平轴电机的位置坐标x和竖直轴电机的位置坐标y间的关系为x＝v02tanθg（用字母表示，v（4）（简答）如图（d），当球以大小v的速度进入圆筒后立即与弹簧接触，不计球与筒间的摩擦力。分析说明球沿筒向下的运动情况。【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】（1）2.10；偏小；（2）接球装置K的圆筒与水平方向的夹角为53°；（3）v02tanθ【分析】（1）根据刻度尺分度值读数，根据光电门测速度的原理分析；（2）（3）根据平抛运动规律分析解答；（4）根据重力分力与弹力的大小关系分析。【解答】解：（1）①刻度尺分度值为1mm，球的直径为2.10cm；②由于光电门测速度只是测量平均速度，在匀变速直线运动中，平均速度与中间时刻的瞬时速度相等，小于中间位置的瞬时速度，则测得的速度偏小；（2）由平抛规律可知tanθ=vy解得θ＝53°（3）由平抛规律可知tanθ=变形可得x=（4）球沿筒向下的运动，刚接触弹簧时，重力的分力较大，速度增大，当重力分力等于弹力时，速度最大，随后逐渐减小。故答案为：（1）2.10；偏小；（2）接球装置K的圆筒与水平方向的夹角为53°；（3）v02tanθ【点评】本题考查了平抛的规律，动能定理和功能关系，要求学生熟练掌握这些知识点以及基本的公式应用。15．（2024秋•广东月考）如图甲所示为“研究平抛运动”的实验装置。（1）安装实验装置时，要调节底座上的4个调平螺钉，使实验装置的背板竖直；调节斜槽轨道M使轨道末端水平，使小球轻放在轨道末端水平段时能保持静止；将一张坐标纸与复写纸叠放固定在装置的背板上，让坐标纸的竖直线与挂在装置上的重垂线平行。（2）图乙标记了小球做平抛运动时在坐标纸上留下的点，若以坐标原点为平抛运动的起点，请根据图中描绘的点，作出小球平抛运动的轨迹。（3）根据作出的曲线，计算小球平抛运动的初速度v0＝1.5m/s（g取9.8m/s2，结果保留2位有效数字）。【考点】探究平抛运动的特点．【专题】定量思想；推理法；平抛运动专题；推理论证能力．【答案】（1）竖直；保持静止；平行；（2）；（3）1.5【分析】（1）根据平抛运动的初速度方向分析出斜槽末端的特点；（2）根据数据画图；（3）理解平抛运动的物体在不同方向上的运动特点，结合运动学公式得出初速度的大小。【解答】解：（1）安装实验装置时，要调节底座上的4个调平螺钉，使实验装置的背板竖直；调节斜槽轨道M使轨道末端水平，使小球轻放在轨道末端水平段时能处于静止状态；将一