专题26 探究平抛运动的特点-【鼎力高考】2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练 专题26 探究平抛运动的特点 导练目标 导练内容 目标1 教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理 目标2 新高考的改进创新实验 【知识导学与典例导练】 1、 教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理 1.实验目的： （1）学会用实验的方法探究平抛运动的特点； （2）通过数据分析描绘平抛运动的轨迹。 2.实验思路：由于物体是沿水平方向抛出的,在运动过程中只受重力作用。因此平抛运动可能是水平方向和竖直方向分运动的合成。那么只要研究出这两个分运动的特点,平抛运动的规律就清楚了。 3.进行实验： （1）实验器材：小钢球、斜槽轨道、木板及竖直固定支架、坐标纸、图钉、重锤、铅笔、三角板、刻度尺等。 （2）实验步骤： 实验装置如图所示。斜槽M末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下,从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N,钢球飞出后,落到挡板上。实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板N,通过多次实验,在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后,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。 （3）注意事项： ①应保持斜槽末端的切线水平,钉有坐标纸的木板竖直,并使小钢球运动时靠近坐标纸但不接触。 ②小钢球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下,在斜槽上释放小钢球的高度应适当,使小钢球以合适的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差。 ③坐标原点(小钢球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,应是小钢球在槽口时球心在坐标纸上的水平投影点。 【例1】在“探究平抛运动的特点”实验中    （1）重复实验数次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，A、B两球总是同时落地，该实验表明 。 A．平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动 B．平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动 C．平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动 D．平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动 （2）如图2所示，在探究平抛运动水平分运动的特点时，下列器材中除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉、白纸和复写纸之外，还需要的有 。（选填“弹簧测力计”、“重锤线”或“天平”） （3）实验中，下列说法正确的是 。 A．斜槽轨道要尽量光滑 B．只要每次小球从斜槽上相同的位置开始运动即可 C．斜槽轨道末端要保持水平 D．记录点应适当多一些，这样描绘出的轨迹更好地反映真实运动 （4）用平滑的曲线把小球在白纸上留下的印迹连接起来，得到小球做平抛运动的轨迹，建立直角坐标系，坐标原点选在 。 A．斜槽末端端点        B．小球在斜槽末端时的球心 C．小球在斜槽末端时球的上端    D．小球在斜槽末端时球的下端 （5）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图3所示，则该小球做平抛运动的初速度为 m/s。（g取，结果保留两位有效数字） 2、 新高考的改进创新实验 1.频闪照相法 【例2】用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为20Hz（即每隔0.05s频闪一次），a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度g取，不计阻力（已知）。 （1）根据题干叙述及照片显示的信息，下列说法中正确的是 ； A．可以确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成 B．只能确定b球的运动是自由落体运动 C．不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动 D．只能断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动 （2）根据题干叙述及照片信息可求出： ①小方格的边长为L＝ cm； ②a球的初速度大小为 m/s； ③a球运动到C点时的速度大小为 m/s（保留三位有效数字）； ④当a球与b球运动了 s时它们之间的距离最小。 2.单摆断线法 【例3】利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO'=h（h>L）。 (1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是： 。 (2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O'C=s，则小球做平抛运动的初速度为v0为 。（用s、g、h、L表示） (3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O'点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标，得