第5章 第3节 实验：探究平抛运动的特点-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第二册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

重雅点手册高中物理必修第二册)（浙江专用） 由几何关系有m∠CAB=齐=之，故∠CAB=30, 的分运动是自由落体运动，C错误，D正确。 3.D【解析】从手机照片中可以看到.同一时刻两小球处 所以小船相对于地面的速度与水平方向的夹角为= 于同一竖直高度，说明平抛运动在竖直方向上是自由 60,放=in0-故B正确 落体运动. 4.C【解析】因为A,B两球同时从同一高度开始下落， 并且同时到达地面，所以在竖直方向两球遵循相同的 运动规律，因为B球做的是自由落体运动，所以A球 A B 15.ABC【解析】到达B点时的速度方向与初速度的 在竖直方向也做自由落体运动：而A球在水平方向的 运动没有可以参照的物体，所以无法确定A球在离开 方向垂直，恒力F的方向与初速度的反方向成0角， 轨道后水平方向所遵循的规律，而且做自由落体运动 指向曲线内侧，如图所示，在x'方向上有o=sn0, 的物体运动规律与物体本身的质量无关，故C正确， 在y'方向上有ocos0=a,l,根据牛顿第二定律有F AD错误.在重复实验时，A球沿轨道下滑的初始位置 =a,解得F=W一 ,sin0=g,即恒定外力F 可以改变，因为改变后水平方向的初速度会发生改变， 的方向与初速度的反方向成0角，指向曲线内侧，且 但竖直方向仍然做自由落体运动，不影响该实验的结 sm0-二，故AB正确：设质点从A点运动到B点经 果，故B错误。 5.(1)不需要；需要.(2)铁球P,Q同时到达水平轨道 历时间11，设在w方向上的加速度大小为1，在垂直 上的同一位置并相碰：匀速直线运动 方向上的加速度大小为2，根据牛顿第二定律可 【解析】(1)实验要求两球到达斜槽末端的速度相同即 得Fcos0=a1,Fsin0=ma2,根据运动学公式可得 可，所以弧形轨道M、N的表面不需要确保光滑，实验 功=at,w=a:t右，解得质点到达B点时的速度大小 要验证平抛运动水平方向是否为匀速直线运动，所以 为B= V一可·故C正确，D错误 水平面板需要确保光滑，确保球Q做匀速直线运动才 能比较， (2)实验能观察到的现象是两球在长木板上正好相碰： 仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观 察到相同的现象，这说明两球在水平方向的运动完全 相同，平抛运动在水平方向做匀速直线运动， 6.0.5:3.0. 【解析】B球落到P点的时间为t,由h= 第3节实验：探究平抛运动的特点 1.A【解析】小球1做平抛运动，小球2做匀速运动，小 ,得1-√受=0,58A球的初速度=学 球1在离开轨道末端时的水平速度与小球2的速度相 1.500 0.5 m/s=3.0m/s 等，小球1能够击中小球2，说明小球1与小球2在水 平方向上的运动形式相同，所以这个实验说明平抛运 195v,88、【解折】在竖直方向上，根据匀变速直 动在水平方向上是匀速运动。 2.D【解析】平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运 线运动的规非有Ay=1=g示，得T√臣-号，由 动，但这个实验没有说明，A,B错误：两球同时落地，说 公式可得小球初速度为6=头-25 /s=5√2m/s. 明两球在竖直方向的运动相同，即平抛运动竖直方向 4 练习册参考答案与解析次 6点竖直方向的速度=齐=头15 m/s,所 /4×2.5×10 10 s=0.1s,小球平抛的初速度为= 以b点的速度%=√十瑞=8.8m/8 2华-2X2.5X10 m/s=0.5m/8. 0.1 8(2)水平.(5).x.(6)+折-k 11.(1)ABD. (2)自由落体：A球相邻两位置水平距离 2h 【解析】(2)用小钢球压缩弹簧并记录压缩后弹簧的长 相等.(3)10. (4)-2 为一2 度，将弹簧枪贴在头顶处沿水平方向发射，从而通过平 【解析】(1)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位 抛运动规律获得v和x之间的关系.(5)根据平抛运动 置，选择体积小，质量大的小球可以减小空气阻力的 影响，A正确：本实验需要借助重垂线确定竖直方向， 规律可得==√方 2 tan 0= 2·sin0- B正确：实验过程应先打开烦闪仪，再水平抛出小球， 1 C错误，D正确.(2)根据任意时刻A、B两球的竖直高 —,联立解得x=二irr.用测得的，绘 sin 度相同，可以判断出A球在竖直方向做自由落体运 制如题图D所示的图像，其纵坐标应选择x.(6)由题 动：根据A球相邻两位置水平距离相等，可以判断 A球在水平方向做匀速直线运动.(3)小球从高度为 意可知1高，解得血--上（另- 2h Q.8m的桌面水平抛出，根据运动学公式h=号g, 解小于0，舍去). 解得=0.4，频闪仪每秒频闪25次，额闪周期T= 9.(1)4.50. (2L√2 (3)DL 方、=0.04故最多可以得到小球在空中运动个数 【解析】(1)刻度尺读数要估读到最小分度的下一位，所以 为子=10.(4)如图所示分别表示水平和竖直 D=430m(2)由平抛运动的公式L=,H=立时， 方向，设重垂线方向如与y轴间的夹角为0，建立坐 联立解得v=L√分(3)出水量Q等于流速乘管的 标系存在两种情况.当建立的坐标系为、y时，则 x轴方向做匀诚速运动，根据逐差法计算加速度有。一 横截面积，可得Q=S,S=矿=x(号)广，联立解得 2m=一gsin2TD2,y轴方向有为-2y=gcs2T, Q=DL√条 联立解得an0=2之.当建立的坐标系为兴 3%一2 10.(1)竖直方向.(2)CD.(3)球心.(4)0.5 时，则x轴方向做匀加速运动，根据逐差法计算加速 【解析】(1)观察两球是否同时落地，从而判断两球在 度有2一21=gsin0(2T)2,y轴方向有y:一2y= 竖直方向的运动是否相同，即观察A球竖直方向上分 g0s0(2T),联立解得an0=二0，综上所述， 2-2y1 运动的特点，(2)为了使小球每次抛出时的初速度相 重垂线方向与y轴间夹角的正切值为tan0= 同，斜槽轨道和小球不必光滑，只需每次让小球从同 2-2 一位置由静止滚下即可，故选CD.(3)球在运动中记 2一2y1 录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球球心的 位置，故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。 (4)平抛运动在竖直方向为自由落体运动，有一 ,从A到B的时间间隔为T=√受-√受 5第五章 抛体运动么 第3节 实验：探究平抛运动的特点 A基础过关练 测试时间：10分钟 一高度，这说明(). 1.如图所示，某同学将两个斜滑道固定在同一竖 A.平抛运动在水平方向上的运动是匀速直线 直平面内，最下端水平，把两个质量相等的小 运动 钢球从滑道的同一高度由静止同时释放，滑道2 B.平抛运动在水平方向上的运动是自由落体 与光滑水平板平滑连接，则他将观察到1球击 运动 中2球，这说明(). C.平抛运动在竖直方向上的运动是匀速直线 A.平抛运动在水平方向是匀速运动 运动 D.平抛运动在竖直方向上的运动是自由落体 B.平抛运动在竖直方向是自由落体运动 C.平抛运动在水平方向做匀加速直线运动 运动 D.平抛运动在竖直方向做匀速运动 4.(2024·江苏涟水一中月考)某同学在做探究 平抛运动规律实验时，让A球沿圆弧轨道由静 止下滑，A球离开轨道末端（末端水平）时撞开 轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的B球同时 自由下落（下落前B球与轨道末端处于同一高 度)，如图所示.改变整个装置距水平地面的高 2 度，重复实验，发现两球总是同时落地.关于该 第1题图 第2题图 实验，下列说法正确的是( 2.(2024·浙江嘉兴高级中学月考)如图所示，用 小锤轻击弹簧金属片，B球水平飞出，同时A球 被松开，竖直向下运动，两球同时落地.分别改 变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次 重复实验，两球总是同时落地.这个实验说明 B球( A.在实验中，A、B两球的质量应保持相等 A.水平方向的分运动是匀速直线运动 B.在重复实验时，A球沿轨道下滑的初始位置 B.水平方向的分运动是匀加速直线运动 应保持不变 C.竖直方向的分运动是匀速直线运动 C.该实验说明A球在离开轨道后竖直方向做 D.竖直方向的分运动是自由落体运动 自由落体运动 3.(2024·浙江镇海中学月考) D.该实验说明A球在离开轨道后水平方向做 如图所示，某学习小组利用 匀速直线运动 手机的频闪功能，成功记录 乃综合提能练 测试时间：30分钟 了两小球的运动情况.实验 5.(2024·浙江桐乡一中月考)小高同学用如图 中两个小球同时开始运动， 所示的实验装置来验证平抛运动的特征.两个 甲小球由静止释放，乙小球水平抛出.小组成 完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁 员从手机照片中看到同一时刻两小球处于同 球P,Q,其中N的末端与水平板相切.两轨道 7 重雅手细高中物理必修第二册)（浙江专用） 上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C,D 7.在研究小球做平抛运动的实验中，某同学用频 的高度，使AC=BD.现将小铁球P、Q分别吸 闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动 在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球 的照片，小方格的边长L=125cm,小球在平 能同时分别从轨道M、V的顶端滑下. 抛运动中的几个位置如图中的a,b、c,d所示， 则照相机每隔 s曝光一次，小球平抛 初速度为一 m/s,到达b点时的瞬 时速度大小为= m/s(g=10 m/s, 最后一空的计算结果保留2位有效数字). B (1)为完成本实验，弧形轨道M、V的表面 (填“需要”或“不需要”)确保光 滑，水平板的表面 (填“需要”或 “不需要”)确保光滑。 (2)符合上述实验条件后，可观察到的实验现 8.(2024·浙江长兴中学期中)斜坡是一种常见 象应是 的道路.小张同学用卷尺和一把弹簧枪（如图 仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实 A所示)，结合自己的身高h及平抛运动知识， 验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运 测量出自己家门口的一段长斜坡的高度，具体 动的水平分运动是 实验过程如下： 6.(2024·福建福安一中高一期末)某物理兴趣 小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动. 质量分别为mA和B的A、B小球处于同一高 度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂 直投影.用小锤击打弹性金属片，使A球沿水 平方向飞出，同时B球自由下落.A球落到地 面N点处，B球落到地面P点处.测得mA= 0.04kg,ma一0.05kg,B球距地面的高度是 (1)小张同学先找一段水平路面，将小钢球装 1.225m,M、N两点间的距离为1.500m,则 入弹簧枪中， B球落到P点的时间是 s,A球的初 (2)用小钢球压缩弹簧并记录弹簧压缩后的长 速度o= m/s.(忽略空气阻力，g取 度，将弹簧枪贴在头顶处沿 (填 9.8m/s2) “水平”或“竖直”)方向发射，如图B所示， 弹性金属片 然后测量出小球落地点到发射点的水平距 离x D4 (3)改变并记录弹簧枪内弹簧的长度，重复步 骤(2)，多测几组x (4)小张同学走上斜坡，先用卷尺测量出斜坡 777777777 的长度L,然后用小球压缩弹簧到(2)(3) 8 第五章抛体运动么 步骤中对应长度，再将弹簧枪贴在路面上 的力度，多次重复这个实验.该同学探究 沿(2)(3)步骤中相同方向发射，如图C所 的目的是观察A球在 (填“水平 示，然后测量出相应的小球落地点到发射 方向”或“竖直方向”)上分运动的特点。 点沿斜坡的距离x: (5)用测得的x、x绘制如图D所示的图像，其 纵坐标应选择 (填“x”、“x2”或 “x3”). (6)若图线的斜率为k,求出斜坡倾角0的正弦 值sin0= (用h和k表示). 甲 (7)斜坡的高度为H=Lsin 0. (2)在如图乙所示的实验装置中，斜槽M末 9.(2024·浙江台州温岭中学期末)在农田旁离 端水平，向纸内倾斜的挡板N水平放置且 地一定高度架有一水管，管口水平，小明根据 可上下调节.实验时，先将一张白纸和复 学到的平抛运动知识，只用一把卷尺，测量出 写纸固定在装置的背板上，让小球在斜槽 水口单位时间内流出的最大水量（假设水从出 中从某一高度滚下，小球从斜槽末端飞出 水口沿水平方向均匀流出，已知重力加速度为 后落到挡板上，挤压复写纸，在白纸上留 g).步骤如下： 下印迹.上下调节挡板N,通过多次实验， 在白纸上记录小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 23 到小球做平抛运动的轨迹.实验中必须满 足的条件有 ()如图甲，关闭水阀，用卷尺测量出水龙头的 内直径D= cm. (2)如图乙，测量水管上沿离地高度H,打开水 管阀门且将其调到出水量最大，记下喷出 水最远的落地位置，关上阀门，测量出最远 位置到出水口的水平距离L,则水流速度 (用题中物理量的字母表示). A.斜槽轨道光滑 (3)请推导单位时间出水量表达式Q= B.小球必须光滑 (用题中物理量的字母表示). C.每次均无初速地释放小球 10.(2024·湖北省武昌实验中学月考)在探究平 D.每次从斜槽上相同的位置释放小球 抛运动的特点实验中，某同学进行了如下实 (3)为测量平抛运动的初速度，将小球静置于 验探究： 斜槽末端，取平抛运动的起始点为坐标原 (1)如图甲，用小锤击打弹性金属片，小球A、B 点，在白纸上建立以水平方向为x轴、竖 同时开始运动，比较它们落地时间的先 直方向为y轴的坐标系，则小球的 后.改变小球距离地面的高度和小锤击打 (填“最上端”、“最下端”或“球 9 重难点手册高中物理必修第二册则（浙江专用） 心”)对应白纸上的位置即为原点. 向做 运动；根据 ,可判 (4)图丙为该同学在坐标纸上记录小球经过 断A球水平方向做匀速直线运动. 轨迹上的A、B、C三点，已知坐标纸每小 方格的边长为2.5cm,重力加速度g取 0 10m/s2,则小球做平抛运动的初速度大 0 小为 m/s. 0 0 0 图1 图2 (3)某同学使小球从高度为0.8m的桌面水 平飞出，用频闪照相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 丙 (4)某同学实验时忘了标记重垂线的方向，为 C强基突破练 测试时间：10分钟 解决此问题，他在频闪照片中，以某位置 为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向 11.(2023·北京卷)用频闪照相记录平抛小球在 作为x轴和y轴的正方向，建立直角坐标 不同时刻的位置，探究平抛运动的特点 系xOy,并测量出另外两个位置的坐标值 (1)关于实验，下列做法正确的是 (x1,y1)、(x2,y2),如图3所示.根据平抛 A.选择体积小、质量大的小球 运动规律，利用运动的合成与分解的方 B.借助重垂线确定竖直方向 法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切 C,先抛出小球，再打开频闪仪 值为 D.水平抛出小球 (2)在图1所示的实验中，A球沿水平方向抛 0 出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄 上述运动过程.图2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 图3 两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方 10