5.3实验：探究平抛运动的特点(练习)-【点石成金系列】2021-2022学年高中物理课件（人教版2019必修第二册）

5.3实验：探究平抛运动的特点 同步练习 一、实验题 1．（2021·贵州铜仁·高一期末）某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示 （1）该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是（______）。 A．测定平抛小球的质量 B．确保斜槽光滑 C．确保斜槽末端水平 D．测定斜槽顶端到桌面的高度 （2）图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为，、、是照片中小球的三个位置，（取），那么： ①照相机拍摄时每______s曝光一次； ②小球做平抛运动的初速度的大小为______m/s。 【答案】C 【详解】 （1）[1]平抛运动中与小球质量无关，A错误；斜槽轨道不一定需要光滑，只要保证小球每次从同一位置由静止释放即可，B错误；通过调节斜槽末端保持水平，可以保证初速度沿水平方向，C正确；不需要测定斜槽顶端到桌面的高度，D错误。故选C。 （2）[2]由 解得 [3]由平抛运动水平方向做匀速运动可知 2．（2021·江苏·沭阳如东中学高三月考）在“探究平抛运动的特点”实验中。 （1）采用如图（1）所示装置的实验过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是____。 A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B．保证小球飞出时，初速度水平 C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线 （2）甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，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。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3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）乙同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为____，小球抛出时的水平速度为____。 （4）某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为______m/s；根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为______m/s2。 【答案】B C 1.0 9.7 【详解】 （1）[1]斜槽末端的切线必须水平，是为了确保初速度水平，以满足平抛运动的条件，故选B。 （2）[2]因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以 故C正确，ABD错误。 （3）[3][4]因两段对应的水平距离相等，故两段运动的时间相等，而竖直位移分别为3L和5L，故在竖直方向由 可得 水平速度 所以小球从P1运动到P2所用的时间为，小球抛出时的水平速度为。 （4）[5][6]小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知 则水平分速度 小球在竖直方向做匀加速直线运动，由 可知，重力加速度 3．（2021·江苏·苏州中学高二开学考试）平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 （1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B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打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，______（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；______（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。 （2）如图2所示，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PO滑下后从O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。 ①为了保证钢球从O点飞