5.3《实验：探究平抛运动的特点》 解题训练（基础）-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

新人教版高中物理必修2·解题训练·基础派 实验：探究平抛运动的特点 第3课时 姓名 班级 学号 重点题型落脚点 限时：25min 【1】平抛运动的概念和平抛运动分解的特点 【2】实验操作（描迹法、频闪照相法）、实验数据处理、实验误差分析 【3】抛出点未知时实验数据的处理方法 1.（2021北京顺义）某同学用图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。他观察到的现象是：小球A、B______（填“同时”或“不同时”）落地；让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______（填“变长”、“不变”或“变短”）；上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。 【答案】 ①. 同时 ②. 不变 ③. 初速度 ④. 自由落体 【解析】小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地；用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 2.（2020金华十校）为了探究平抛运动的规律 （1）老师做了如图所示演示实验，来说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法正确的有____________。 A.所用两球的质量必须相等 B.只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论 C.应改变装置的高度多次实验 D.本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）在“探究平抛运动”的学生实验中，甲组同学利用如图所示的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是____________。 A.斜槽轨道必须光滑 B.安装斜槽轨道，使其斜槽末端切线保持水平 C.每次小球可以从不同位置由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹，用一条曲线将所有描绘的点依次连接起来 【答案】 ①. C ②. B 【解析】（1）ABCD.小球打击金属片，A球水平抛出，同时B球自由下落，两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律，实验时应改变装置的高度进行多次实验，且下落的快慢与小球的质量无关，故C正确ABD错误。故选C。（2）A.斜槽轨道没必要必须光滑，只要到达底端速度相同即可，故A错误；B.安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；C.每次小球应从同一位置由静止释放，以保证到达底端速度相同，故C错误；D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接起来，故D错误。故选B。 3.（2020江苏宿迁） (1)如图甲所示，在研究平抛运动时，改变两球初位置的高度或改变铁锤的敲击力度，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后______。 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 (2)为进一步研究平抛运动水平方向的运动特点，采用图乙装置，描点画出小球平抛运动的轨迹。 ①下列说法不正确的是______。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端切线必须水平 C．要用平滑曲线描出小球的运动轨迹 D．小球每次必须从斜槽上相同位置无初速度释放 ②描出小球平抛运动的轨迹如图丙所示，O为抛出点，A、B为轨迹上的两点，OA、AB竖直方向高度分别为y1、y2，按照自由落体规律，若y1：y2=______，则OA、AB段时间间隔相等；在误差允许的范围内，若x1=x2，则说明小球在水平方向上的分运动是匀速直线运动。 (3)如果平抛运动的轨迹是一条抛物线，那么轨迹上任意一点的y坐标与x坐标理论上应满足y=ax2，已知初速度为v0，重力加速度为g，则关系式中的a等于______。 【答案】 (1). C (2). A (3). 1:3 (4). 【解析】(1)发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了球在离开轨道后在竖直方向做自由落体运动，故C正确，ABD错误；故选C；(2)①A．斜槽轨道不要求光滑，故A错误；B．斜槽轨道末端切线必须水平，以保证离开轨道后做平抛运动，故B正确；C．要用平滑曲线描出小球的运动轨迹，故C正确；D．小球每次必须从斜槽上相同位