2026步步高六册同步物理必修2-第五章 专题强化 实验：探究平抛运动的特点

专题强化实验：探究平抛运动的特点第五章抛体运动ZHUANTIQIANGHUALIAN专题强化练1.如图1所示，在探究平抛运动的特点时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地.12345(1)该实验现象说明了A球在离开轨道后____(填选项前的字母).A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动图1C678解析由于A、B两球同时从同一高度开始下落，并且同时到达地面，故在竖直方向两球遵循相同的运动规律，由于B球做自由落体运动，故A球在平抛过程中的竖直方向也做自由落体运动，故C正确，D错误；12345而A球在水平方向的分运动没有可以参照的物体，故无法确定A球水平方向的分运动所遵循的规律，故A、B错误.678(2)在“探究平抛运动的特点”的实验中，得到的轨迹如图2所示，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0＝_____m/s.(g取9.8m/s2)12345图21.6678解析小球做平抛运动，在水平方向上，有x＝v0t，123456782.如图3所示是采用频闪照相的方法拍摄到的小球做平抛运动的照片.背景标尺每小格边长均为L＝5cm，则：(1)由图可知，小球在水平方向做_________运动，理由是____________________________________.12345图3匀速直线在水平方向上相等时间内通过相等的位移678(2)拍摄时每____s曝光一次，平抛运动的初速度为____m/s.(取重力加速度g＝10m/s2)123450.1167812345解析设每次曝光的时间间隔为T，在竖直方向上，6783.(2020·蚌埠市第二学期期末学业水平监测)某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图4所示的照片，已知每个小方格边长为10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖.12345图4(1)若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为(____cm，____cm)；606067812345(2)小球平抛的初速度大小为____m/s；(3)另一个实验小组的同学正确地进行了实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以y为纵轴，x2为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度v0＝_______m/s.26784.(2021·江苏省苏州实验中学高一开学考试)图5为研究平抛运动的实验装置，在实验过程中A球在斜槽末端水平抛出时撞开轻质接触式开关(未画出)，被电磁铁吸住的B球同时在等高位置自由下落，借助频闪相机记录两个小球下落过程中的位置.12345图5678请回答下列问题：(1)频闪相机记录A、B两球在下落过程中不同时刻的位置，关于该实验的原理或现象，下列说法正确的是_____.A.该实验用比较的方法来探究A球在水平方向上的分运动规律12345B.该实验用测量的方法来探究A球在竖直方向上的分运动规律C.从实验现象中可以得出A球在竖直方向上的分运动是自由落体运动D.从实验现象中可以得出A球在水平方向上的分运动是匀速直线运动C678解析A球做平抛运动，B球做自由落体运动；将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，在下落过程中发现A、B两个小球下落的高度总是相等，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.故选C.12345678(2)根据两小球各自的运动特点，判断两小球在到达水平槽之前是否发生了碰撞？______(填“是”或“否”).12345解析B球做自由落体运动，根据相机记录的图像可知，B球在到达B3位置时偏离了原来的竖直方向，说明在该时刻前两小球已发生碰撞，故两小球在到达水平槽之前已发生了碰撞.是678(3)利用频闪相片研究A球的平抛运动，将坐标原点设在球A0所在的球心位置，建立以水平向右为x轴，竖直向下为y轴的坐标系，测量并记录A1的坐标为(x1，y1)，A2的坐标为(x2，y2)，若小球A在水平方向上是匀速直线运动，则x112345和x2的数值关系应为_________.利用得到的数据可以计算出频闪周期T＝___________.(已知当地重力加速度为g，结果用x1、y1、y2符号表示)x2＝2x1678解析因为闪光时间相同，小球A在水平方向做的是匀速直线运动，则相等的时间内位移相等，则x1和x2的数值关系应为x2＝2x1，在竖直方向上Δy＝gT2＝(y2－y1)－y1，则有T＝

.123456785.(2021·雅礼中学期中)图6甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图.12345图6(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_____，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球抛出时____________.水平初速度相同678解析平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线水平；每次让小球从同一位置由静止释放，小球下落高度相同才能保证每次抛出时有相同的初速度.12345678(2)图乙是实验获得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s.(g＝9.8m/s2)123451.2代入数据解得v0＝1.2m/s678(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L＝5cm，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s，小球运动到B点的竖直分速度为_____m/s，平抛运动初位置的坐标为__________(如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，取g＝10m/s2).123452.02.0(－0.1m,0)678解析由题图丙可知，从A到B和从B到C，小球水平方向通过的位移相等，故两段运动时间相同.由hBC－hAB＝g(Δt)2可得Δt＝0.1s12345678故平抛运动初位置的水平坐标x＝6×0.05m－v0′tB＝－0.1m，竖直坐标y＝4×0.05m－

gtB2＝0，所以平抛运动初位置的坐标为(－0.1m,0).123456786.(2020·定远育才学校下学期期末)在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图7所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到12345图7木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00cm，A、B间距离y1＝5.02cm，B、C间距离y2＝14.82cm.请回答以下问题：(重力加速度g＝9.80m/s2)678(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？_________.解析为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放；答案见解析12345678(2)每次把木板移动相同的水平距离，原因是：________.解析因为小球水平方向做匀速直线运动，由x＝v0t知，若x相同，则时间t相等.答案见解析12345678(3)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0＝________.(用题中所给字母表示)答案见解析12345678(4)小球初速度的值为v0＝________m/s.答案见解析解析代入数据解得：v0＝1.00m/s.123456787.在做“探究平抛运动的特点”的实验时：(1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线________.图8水平解析研究平抛运动时应保证小球的初速度水平，即调整斜槽末端的切线水平；12345678(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的.重垂线解析竖直方向用重垂线确定，因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的；12345678(3)某同学通过实验得到的轨迹如图8甲所示，判断O点是否是抛出点：____(选填“是”或“否”).是解析由轨迹可知，在相等的时间内，竖直方向的位移之比为1∶3∶5，表明竖直方向是自由落体运动，O点是抛出点；12345678(4)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了y－x2图像，如图乙所示，则此小球平抛的初速度v0＝_____m/s.(取g＝10m/s2)0.5123456788.试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，如图9所示)、铁架台(带有夹具)、米尺.(重力加速度为g)图9(1)在虚线框中画出实验示意图.答案

如图所示123