2024北京重点校高一（下）期末物理汇编：抛体运动章节综合（非选择题）

第1页/共1页2024北京重点校高一（下）期末物理汇编抛体运动章节综合（非选择题）一、实验题1．（2024北京海淀高一下期末）为了探究平抛运动的特点，某同学进行了如下实验。(1)该同学先用图甲所示的器材进行实验。他用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球被释放，做自由落体运动。改变小球距地面的高度和击打小球的力度，多次重复实验，均可以观察到A、B两球同时落地。关于本实验，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。A．可以验证平抛运动在水平方向上是匀速直线运动B．可以验证平抛运动在竖直方向上是自由落体运动C．可以同时验证平抛运动在两个方向上的运动规律(2)为了在图甲实验结论的基础上进一步研究平抛运动水平分运动的特点，该同学用图乙所示装置继续进行实验。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，钢球会在白纸上挤压出一个印迹。移动挡板，重复上述操作，白纸上将留下一系列印迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。A．每次释放钢球的位置应相同B．斜槽轨道必须光滑C．记录钢球位置用的挡板MN每次必须等距离下降(3)在正确操作的情况下，如图丙所示，该同学以小球抛出点为坐标原点O，建立水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系，描绘出小球做平抛运动的轨迹OP。该同学在曲线OP上取三个点A、B、C，让它们在y方向上到O点的距离之比为，再测量三个点在x方向上到O点的距离、、，若小球在水平方向上是匀速直线运动，则。2．（2024北京丰台高一下期末）某兴趣小组探究平抛运动的特点，尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。(1)为了探究平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图甲所示装置进行实验。用小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。关于该实验，下列操作中必要的是__________。A．所用两球的质量必须相等B．需要改变小球下落的高度进行多次实验C．每次实验中要保证小锤击打弹性金属片的力度相同(2)用如图乙所示装置做进一步探究。每次都将小球从斜槽轨道的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平档板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。实验中将水平档板依次放在如图乙1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距，小球从抛出点到落点的水平位移依次是、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是__________。A． B．C． D．无法判断(3)为计算平抛运动的初速度，甲同学取平抛运动的起始点为坐标原点O，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。而乙同学认为不需要记录平抛运动的起始点，可按下述方法处理数据求出初速度：如图丙所示，在轨迹上取O、C、D三点，OC和CD的水平间距相等且均为x，测得OC和CD的竖直间距分别是和，已知当地重力加速度为g。你认为乙同学的观点是否正确？若正确，请求出平抛运动的初速度；若不正确，请说明理由。3．（2024北京怀柔高一下期末）某同学探究平抛运动的特点。用如图所示装置研究平抛运动的特点，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板M上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，小球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。(1)在探究平抛运动的特点时，除硬板、小球、斜槽、铅笔、白纸和复写纸、刻度尺之外，下列器材中还需要的有______。A．重锤线 B．秒表 C．弹簧测力计 D．天平(2)实验中，下列说法正确的是______。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端要保持水平C．挡板的高度需要等间距变化D．每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球(3)某同学用上图的实验装置得到的痕迹点如图所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验______。A．小球释放的高度偏高 B．小球释放的高度偏低C．小球没有被静止释放 D．挡板MN未水平放置(4)如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，g取，则：①小球运动的初速度m/s；②小球运动至B点的竖直速度m/s。（结果保留两位有效数字）4．（2024北京石景山高一下期末）不同的研究小组采用不同的方法研究平抛运动的规律。(1)某组同学用如右图所示装置研究平抛运动及其特点。他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。他观察到小球A、B同时落地；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，能够观察到小球A、B（选填“同时”、“不同时”）落地。为了使实验结论具有普遍性，该组同学还需进行的操作是。(2)另一组同学用如右图所示的装置进行实验。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。小球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端Q点水平飞出，落在水平放置的倾斜挡板MN上，小球落在挡板上时会在坐标纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放小球，重复以上操作，坐标纸上将留下该小球做平抛运动的一系列痕迹点。①为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是()A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．挡板高度必须等间距变化②某同学按正确的操作完成实验并描绘出小球平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置在硬板上的投影点O为坐标原点建立xOy坐标系，如图所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证平抛运动的轨迹符合抛物线方程y=ax2。若坐标纸中每个小方格的边长为L，根据图中M点的坐标值，可以求出a=。5．（2024北京东城高一下期末）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。(1)关于实验，下列做法正确的是______（选填选项前的字母）。A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重锤线确定竖直方向C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球(2)图甲所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片。在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做运动；根据，可判断A球水平方向做匀速直线运动。(3)某同学使小球从高为0.8m的桌面水平飞出，用频闪仪拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的个位置。(4)实验后，同学得到平抛小球在坐标纸上的部分位置信息，如图丙所示。图中坐标纸的正方形小格的边长为10cm。g取。根据实验数据，小球抛出时的水平初速度m/s，小球抛出后经过B点时的瞬时速度m/s。6．（2024北京西城高一下期末）下图是用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球每隔相等的时间的位置图，用于探究平抛运动的特点。(1)关于实验，下列做法正确的是_____（选填选项前的字母）。A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球(2)如图，以小球左边第一个位置（不是平抛起始点）的中心为起点，从左向右各位置间的水平间距依次为，、，若满足，可以说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动；竖直间距依次为，、，若满足，可以说明平抛运动在竖直方向的分运动是匀变速直线运动。7．（2024北京朝阳高一下期末）三位同学采用不同的实验方案进行“探究平抛运动规律”的实验。(1)甲同学采用图1所示的装置。用小锤击打弹性金属片，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。多次改变装置的高度，同时改变小锤打击的力度，两球仍然同时落地，这说明___________。A．a球竖直方向的分运动是自由落体运动B．a球水平方向的分运动是匀速直线运动C．a球运动可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(2)乙同学采用图2所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，上端分别装有电磁铁C、D，轨道右端切线均水平、且位于同一条竖直线上，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切。调节电磁铁C、D的高度，使，将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两铁球同时从轨道M、N的末端以相同的水平初速度射出，实验可观察到的现象应是，初步说明.(3)丙同学采用图3所示的装置。通过描点在坐标纸上记录下小球平抛运动中时间间隔相等的三个位置A、B、C，但没有记录平抛运动的起点位置，如图4所示。已知坐标纸每小格的边长为5.0，不计空气阻力，则该相等的时间间隔s，小球做平抛运动的初速度。取重力加速度。(4)丙同学将实验方案做了改变，如图5所示，他把桌子搬到墙的附近，调整好仪器，使从斜槽轨道固定位置P滚下的小球能够打在正对的墙上，把白纸和复写纸附着在墙上，记录小球的落点。该同学在实验中仅水平移动桌子，使固定于斜槽末端的重锤线依次处于图中1、2、3的位置进行实验，1与2的水平间距等于2与3的水平间距。通过三次实验，记录到小球在白纸上同一竖直线上的三个落点，则下列三幅图中图可能正确。8．（2024北京大兴高一下期末）某同学用如图1所示的装置研究平抛运动及其特点。钢球在斜槽轨道某一高度处由静止释放，并从末端水平飞出。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板，实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上挤压复写纸并在白纸上留下印迹。上下调节挡板，通过多次释放钢球，记录钢球所经过的多个位置。以钢球抛出时球心所在位置为坐标原点O，以水平向右和竖直向下分别为x轴和y轴的正方向，建立直角坐标系，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹如图2所示。(1)对于本实验，下列说法正确的是。A．每次必须从同一高度由静止释放钢球B．斜槽轨道必须光滑C．挡板必须等间隔上下移动D．装置的挡板必须竖直放置(2)通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后，为进一步研究钢球在水平方向的运动规律，该同学在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为（x1，y1）、（x2，y2）和（x3，y3），利用以上数据及重力加速度g可以计算出小球离开轨道时的速度大小为。（2024北京怀柔高一下期末）某同学利用如图所示装置研究运动的合成与分解。竖直倒置的封闭玻璃管内注满清水，水中有一个蜡块。请利用所学知识回答下列小题。9．若玻璃管以速度v0向右匀速移动，与此同时蜡块R沿玻璃管以速度2v0匀速上浮，用虚线表示蜡块相对地面移动的轨迹，可能是下面四幅图中的哪一个（）A． B．C． D．10．这位同学称量了蜡块R的质量为200g，蜡块R能在玻璃管中从坐标原点以速度v0=1cm/s匀速上浮，如果此时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，测出某时刻蜡块R的x、y坐标值分别为2cm和2cm，则下列说法正确的是（）A．蜡块做直线运动B．玻璃管的加速度大小为1cm/s2C．蜡块受到的合力为0.2ND．可估算出该时刻蜡块R速度大小约为2cm/s11．（2024北京第八十中学高一下期末）在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：(1)如图甲，为定量研究，建立以水平向右为轴正方向、竖直向下为轴正方向的坐标系，取平拋运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于该点，钢球的（选填“最上端”、“最下端”或“球心”）对应白纸上的位置即为坐标原点。(2)如图乙所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做；如图丙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做。12．（2024北京昌平高一下期末）用如图甲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，钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点飞出，落在水平挡板上、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。（1）下列实验条件必须满足的有。A．斜槽轨道光滑

B．斜槽轨道末端水平C．挡板高度等间距变化

D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，则（选填“>”、“<”或者“=”）。可求得钢球平抛的初速度大小为（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。二、解答题13．（2024北京朝阳高一下期末）某人骑摩托车越过一个壕沟，壕沟两侧的高度差。摩托车后轮离开地面后失去动力，可视为平抛运动，后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车恰好越过这个壕沟的初速度为，重力加速度。求：（1）摩托车在空中运动的时间t；（2）壕沟两侧的水平距离x；（3）摩托车恰好越过壕沟落地前瞬间的速度大小v。14．（2024北京丰台高一下期末）如图所示，某同学站在山坡上从距地面20m的高处，将一石块以10m/s的速度水平抛出至落地。不计空气阻力，g取。求：（1）石块从抛出至落地的时间t；（2）石块从抛出至落地的水平位移x的大小；（3）石块落地时速度的大小和方向（方向用落地速度的方向与水平方向夹角的正切值表示）。15．（2024北京石景山高一下期末）在研究某些复杂的曲线运动时，可以采用运动的合成与分解的方法。在水平面内建立xOy坐标系，以点O为坐标原点。从t=0开始，质量为m=2.0kg的滑块从坐标原点O出发，初速度v0=4m/s，方向为x轴正方向。（1）从t=0开始，若滑块受到沿x轴负方向的水平恒力F1作用，F1=4.0N，求：a.滑块沿x轴正方向运动的最大距离xm；b.滑块回到坐标原点的时间t；（2）从t=0开始，除F1外，滑块同时还受到沿y轴正方向的恒力F2的作用，F2=3.0N。a.在右图所示的坐标系内定性画出滑块的运动轨迹，并标明关键坐标；b.求运动过程中滑块的最小速率v。16．（2024北京西城高一下期末）在平面直角坐标系中，质点在平面内从O点开始运动，在x方向的位移—时间图像与y方向的速度—时间图像分别如图甲、乙所示。求：（1）求时，质点的速度大小；（2）质点的轨迹方程。17．（2024北京大兴高一下期末）如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2.0m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=20m，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球下落的时间t；（2）小球释放点与落地点之间的水平距离x。18．（2024北京东城高一下期末）如图所示，一条小河两岸的高度差，一辆摩托车（可看作质点）以的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。不计空气阻力，取当地的重力加速度。试求：（1）摩托车在空中的飞行时间；（2）小河的宽度。三、填空题19．（2024北京顺义高一下期末）某同学采用如图所示装置探究平抛运动规律。用小锤击打弹性金属片，B球沿水平方向抛出，同时A球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和击打的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据此实验，（选填“能”或“不能”）判断出B球在竖直方向做自由落体运动，（选填“能”或“不能”）判断出B球在水平方向做匀速直线运动。

参考答案1．(1)B(2)A(3)【详解】（1）观察到A、B两球同时落地，说明两球在竖直方向上的运动完全相同，即可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，无法说明水平方向的运动规律。故选B。（2）A．每次从同一高度静止释放，是为了保证从斜槽末端飞出的速度大小相等，故A正确；B．斜槽轨道不需要光滑，只要保证每次飞出的速度相同即可，故B错误；C．实验中只需要多记录几个小球的位置，作出轨迹，并不需要每次必须等距离的下降挡板，记录小球位置，故C错误。故选A。（3）由于则可知相邻计数点之间的时间间隔相等，若小球在水平方向上是匀速直线运动，则2．(1)B(2)A(3)正确；【详解】（1）A．所用两球的质量不一定要相等，选项A错误；B．需要改变小球下落的高度进行多次实验，选项B正确；C．每次实验中小锤击打弹性金属片的力度不一定要相同，选项C错误。故选B。（2）因1与2的间距等于2与3的间距，而越往下小球的竖直速度越大，运动的时间越短，可知因水平方向做匀速运动，可知故选A。（3）正确；竖直方向根据水平方向解得3．(1)A(2)BD(3)AC(4)0.751.0【详解】（1）在探究平抛运动的特点时，需要重锤线，用以确保木板在竖直平面内，也可方便确定坐标轴，不需要秒表、弹簧测力计和天平，故选A。（2）A．斜槽轨道没有必要光滑，因为小球每次滚动时的摩擦力都相同，故A错误；B．为了让小球做平抛运动，斜槽轨道末段必须水平，故B正确；C．挡板高度可以等间距变化，也可以不等间距变化，故C错误；D．为了保证小球平抛的初速度相同，应每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，故D正确。故选BD。（3）由题图可知，该点位于正常轨迹的上侧，表明该点水平方向的速度比其余点的水平速度大，可能是小球释放的高度偏高，或小球没有被静止释放，故选AC。（4）[1]因题图中背景小方格的边长为1.25cm，可知，设每相邻两点的时间间隔为T，小球竖直方向为自由落体运动，根据解得因此小球水平方向的速度，即运动的初速度为[2]小球运动至B点的竖直速度4．(1)同时改变高度进行实验(2)AC【详解】（1）[1]平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，故能够观察到小球A、B同时落地。[2]为了使实验结论具有普遍性，该组同学还需进行的操作是改变高度进行实验。（2）[1]ABC．为使小球做平抛运动的速度大小相等，方向水平，小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，斜槽轨道末端必须水平，斜槽轨道不需要光滑，故AC正确，B错误；D．平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，挡板高度不需要等间距变化，故D错误。故选AC。[2]小球做平抛运动，水平方向有竖直方向有整理得将代入，可得则5．(1)ABD(2)自由落体相等时间内水平位移相等(3)10(4)22.5【详解】（1）A．选择体积小、质量大的小球，以减小阻力的影响，选项A正确；B．借助重锤线确定竖直方向，选项B正确；C．先打开频闪仪，再抛出小球，选项C错误；D．水平抛出小球，选项D正确。故选ABD。（2）在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，说明两球在竖直方向的运动完全相同，可判断A球竖直方向做自由落体运动；根据相等时间内水平位移相等，可判断A球水平方向做匀速直线运动。（3）某同学使小球从高为0.8m的桌面水平飞出，则落地的时间为频闪周期为最多可以得到小球在空中运动的10个位置。（4）[1][2]竖直方向根据解得T=0.1s水平速度B点的竖直速度B点的速度6．(1)ABD(2)【详解】（1）A．选择体积小、质量大的小球，以减小阻力的影响，选项A正确；B．借助重垂线确定竖直方向，选项B正确；C．先打开频闪仪，再抛出小球，选项C错误；D．水平抛出小球，让小球做平抛运动，选项D正确。故选ABD。（2）[1][2]因闪光的时间间隔相同，则若满足可以说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动；竖直间距依次为，、，若满足可以说明平抛运动在竖直方向的分运动是匀变速直线运动。7．(1)A(2)铁球P、Q同时到达水平轨道上同一位置相碰铁球P的水平分运动为匀速直线运动(3)0.102.0(4)B【详解】（1）无论水平速度是多少，两个小球同时落地，说明平抛运动竖直方向上是自由落体运动，故选A。（2）[1][2]观察到铁球P、Q同时到达水平轨道上同一位置相碰，说明铁球P的水平分运动为匀速直线运动。（3）[1]在竖直方向上，根据解得[2]小球做平抛运动的初速度（4）1与2的水平间距等于2与3的水平间距，故1与2小球的平抛运动的时间差等于2与3的平抛运动的时间差，则在竖直方向上，根据2与3的平抛运动的竖直位移差比1与2的平抛运动的竖直位移差多，故选B。8．(1)AD(2)【详解】（1）A．每次必须从同一高度由静止释放钢球，以保证小球做平抛运动的初速度相同，选项A正确；B．斜槽轨道是否光滑对实验无影响，选项B错误；C．挡板不一定必须等间隔上下移动，选项C错误；D．装置的挡板必须竖直放置，选项D正确。故选AD。（2）根据x=vt可得由ABC三点的坐标分别得到初速度取平均值可得9．A10．B【解析】9．玻璃管以速度v0向右匀速移动，与此同时蜡块R沿玻璃管以速度2v0匀速上浮，两个匀速直线运动的合运动为匀速直线运动，蜡块相对地面移动的轨迹为一条斜向右上方的倾斜的直线，令轨迹与水平方向的夹角为，则有即有可知，只有第一个选择项符合要求。故选A。10．A．蜡块的初速度向上，加速度向右。两者方向不在同一直线上，可知，蜡块做曲线运动，故A错误；B．蜡块向上做匀速直线运动，则有根据位移公式有解得故B正确；C．根据牛顿第二定律，蜡块受到的合力为故C错误；D．该时刻蜡块R速度大小故D错误。故选B。11．(1)球心(2)自由落体运动匀速直线运动【详解】（1）该实验中是以钢球的球心对应白纸上的位置做为坐标原点，在小球平抛的轨迹上也是以小球球心在背板白纸上的投影作为小球运动轨迹上的点迹。（2）[1]图乙中，与小球B做平抛运动的对照实验的为小球A在竖直方向的自由落体运动，当两小球同时落地时，则说明平抛运动在竖直方向做的是自由落体运动；[2]图丙中的对照实验中，上方小球从轨道末端抛出后做平抛运动，下方小球从轨道末端出射后做匀速直线运动，而在某时刻上方小球击中了下方小球，说明两小球的水平位移相同，由此可说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动。12．BD>【详解】（1）[1]A．斜槽轨道不一定要光滑，只要小球到达底端时速度相等即可，选项A错误