第五章 3. 实验：探究平抛运动的特点-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019)

第3节实验：探究平抛运动的特点 白题基础过关 限时：l5min 题型1认识抛体运动与平抛运动 题型3数据处理与误差分析 1.关于抛体运动和平抛运动，下列说法中正3.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次 确的是 ( 沿同一轨道运动，通过描迹法画出小球做平 A.将物体向空中抛出，物体就做抛体运动 抛运动的轨迹. B.物体只在重力作用下的运动就是抛体运动 (1)某同学在记录的白纸上画出小球的运动 C.平抛运动的飞行时间与高度和初速度有关 轨迹如图所示，其中有一次实验记录的位 置C远离他所描绘的运动轨迹，分析造成 D.抛体运动和平抛运动都属于匀变速曲线 这一结果的可能原因，写出两种 运动 题型2实验原理与操作 2.某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。 ① ② (2)在实验中，如果斜槽末端的切线方向不是 水平的，即切线方向斜向上或斜向下，则 图2 图3 测出初速度的结果是 (1)在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两 A.切线斜向上时偏大，斜向下时偏小 个小球 ,则说明平抛运动在竖直 B.切线斜向上时偏小，斜向下时偏大 方向上做 运动. C.切线斜向上和斜向下时均偏小 (2)在图2中同时断电后P、Q两个小球同时 D.切线斜向上和斜向下时均偏大 沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在4.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照 一起，则说明平抛运动在 方向上 片的一部分，图中背景方格的每小格边长均 做 运动 为5cm.如果g取10m/s2,那么： (3)(多选)图3是实验室内研究平抛运动的 装置以下实验过程的一些做法，其中合理 的有 A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意 (1)闪光频率是 Hz: 选择 (2)小球运动中水平分速度为 m/s; C.每次小球应从同一位置由静止释放 (3)小球经过B点时的速度为 m/s; D.图中挡条N每次必须等间距下移 (4)抛出点距离A点的高度为 第五章黑白题007 黑题应用提优 限时：20min L.(多选)平抛运动的规 形子1 A.书桌要调整水平 律可以用如图所示的 B.小球每次都从同一位置由静止释放 实验现象描述.小球从影2 C.所用练习本上表面必须光滑 坐标原点0水平抛出 1↑11 D.案板可以不竖直放置 做平抛运动.两束光分 平行光 (2)根据实验数据，可得小球离开桌面时初速 别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两 度的大小。= m/s:以及小球碰撞B 个坐标轴上留下了小球的两个影子.两个影子 点前瞬间的速度大小®= m/s(结 的位移xy和速度巴，D,描述了物体在xy方 果可以用根号表示) 向上的运动，若从小球自O点抛出开始计时， (3)若因为操作不当，把案板从P处靠近书桌 则下列图像中正确的是 平移0.1m时，案板没有竖直，向左倾斜一 较小角度，其他操作无误，则求出的离开 片k6 桌面时初速度比实际值 (填“偏 大”“偏小”或“不变”) 压轴挑战 2.(2024·江苏南京期中)如图.小明利用家中 物品制作了一个研究平抛运动规律的装置.在 3.(2023·山东泰安期末)某学习 水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使小 小组为探究平抛运动的规律，使 钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞 用小球、频闪仪、照相机、刻度尺 出后做平抛运动.实验步骤如下： 等进行了如下实验， ①将小球以某一初速度水平抛出，使用频 oA oB 闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄： oC ②某次拍摄时，小球在孕 抛出瞬间频闪仪恰好闪 0 a将贴好白纸的案板竖直放置于P处： 光，拍摄的照片编辑后 co b.将小钢球沾上墨水后由静止释放，小球飞出 如图所示，图中A处为小球抛出瞬间的影 后碰到案板并在白纸上留下痕迹B: 像，AB、BC之间各被删去了1个影像； e将案板从P处靠近书桌平移0.1m,重复步 ③经测量，AB、BC两线段的长度之比为a:b. 骤b,留下痕迹 (填“A”或“C”): 已知频闪仪每隔时间T发出一次闪光，重 d将案板从P处远离书桌平移0.1m,重复步 力加速度大小为g,忽略空气阻力. 骤b,留下第三点痕迹 (1)AB,BC之间的水平距离理论上满足x8 e.用刻度尺量出A、B、C三点的距离hB= (填“大于”“等于”或“小于”)xc; 0.15m,hc=0.25m,通过以上数据即可粗 (2)B、C之间实际下落的竖直高度为 略求出小球离开书桌时初速度的大小，重力 (用g、T表示)： 加速度g取10m/s2.回答下列问题： (3)小球抛出时的初速度大小为 (1)关于实验操作，下列说法正确的 (用g、T、a、b表示) 是 进阶突破拔高练pP2 必修第二册：RJ黑白题008的速度方向向下，且逐渐减小：由图可知，当物块B到达P (1)A.为了保证小球做平抛运动，书桌要调整水平，故A正 点时，物块B与滑轮之间的距离最短，绳子长度最小，此 确：B.小球每次都从同一位置由静止释放，保证小球初速度 时0=90°，，=0，此后物块A向上运动，且速度增大：所以在 相等，故B正确：C所用练习本上表面是否光滑对实验无影 物块B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中，物块A的速 响，故C错误：D.案板必须竖直放置，才能保证实验的准确 度先向下减小，然后向上增大，故A错误，B正确：CD.物块A 性，故D错误：故选AB. 向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向 (2)竖直方向，根据逐差法有hc-h=g下，水平方向有x= 都向上，所以物块A始终处于超重状态，故CD错误故选B. ,T,解得。=1m/s,根据匀变速直线运动规律可知B点竖 1445s 直方向的速度为= +hc,则B点的速度为n 2T √。+，代入数据解得n=√5m/8; (3)案板没有竖直，向左倾斜一较小角度，则水平距离小于 0.1m,而计算所用x偏大，则计算的初速度偏大 压轴挑战 5.C解析：AB.将小车的速度沿细绳和垂直细绳方向分解，可 9a2-b 知当小车和滑轮间的细绳与水平方向成夹角6，时，沿细绳 3.(1)等于(2)6gr(3)gT,√6- 方向分速度为cs82,由于细绳不可伸长，P的速率等于小 解析：(1)由于小球在水平方向做匀速直线运动，则AB、BC 车速度沿绳方向分速度的大小，则有p=cos02,故AB错 之间的水平距离理论上满足等于xC 误：CD.小车向右匀速运动过程，P的速率表达式为p= (2)已知每相邻两个球之间被删去1个影像，故相邻两球的 cs82,由于？不变，小车和滑轮间的细绳与水平方向的夹 时间间隔为1=2T,又因为小球在抛出瞬间颜闪仪恰好闪光， 角0，逐渐减小，则P的速度变大，P沿斜面向上做加速运 则A,B之间的竖直位移为k如=之3(2刀'，4.C之间的竖直 动，P的加速度方向沿斜面向上，由牛顿第二定律得T mgsin8,=ma,可知绳的拉力大于mgsin0,P在竖直方向上 位移为hc=2&(4T)',则B,C之间的竖直位移为hc 有向上的加速度分量，处于超重状态，故C正确，D错误故 han=6gT. 选C (3)由于小球在水平方向做匀速直线运动，则xB=xc=2,T, 第3节实验：探究平抛运动的特点 则L=√n+xa,Lgc=√hc+xC,且La:Lc=a:b,联立 ⑨a-b 白题基础过关 有。=gT, b-a 1.D 2.(1)同时落地自由落体(2)水平匀速直线(3)AC 第4节抛体运动的规律 3.(1)①小球由斜槽上开始下落时的位置发生了变化②小 第1课时平抛运动的规律 球开始下落时的初速度不为零(2)C 4.(1)10(2)1.5(3)2.5(4)0.05 白题基础过关 解析：(1)在竖直方向上有：△h=gT,其中△h=(5-3)× 1.D 2.AC 3.AC 4.C 0.1 5.C解析：石块在竖直方向的分运动为自由落体运动，由匀 5em=10cm=0.1m,代人求得：7=√0s=0.1,则额率 变速直线运动的规律可得.=√/2gh=√2×10×1.25m/s= =7=0 5m/5,由于要产生水漂现象，石块接触水面的瞬间，石块的 速度与水面之间的夹角不能大于30°，故当石块的速度与水 (2)水平方向匀速运动，有：s=。t,其中8=31=15cm= 面之间的夹角为30°时，此时为能产生水漂的最小抛出速 0.15 0.15m,1=T=0.1s,代入解得：-Q1ms=1.5ms: 率，则满足m30-受-解得=5万心，枚要产生水 (3)根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过 漂现象，石块从O点抛出的最小速率为53m/s:故选C hc 0.4 程的平均速度，在B点有：，=270.2 /a=2m,所以B6.B解析：飞镖第一次抛出的过程满足x=4,L=2码2，飞 点速度为：a=√。+m=√1.5+2m/s=2.5m/s; 縹第二次范出的过程满足x=4,4L=之，联立解得 2 (4)从抛出点到B点的高度为h家0m02m 4=24=2,又因为=√0+()产=√+（贴了，解 20em,抛出点距离A点的高度为h,=ha-31=20cm-15cm= 得，=2g1,则x=,41=2g12=4L,故ACD错误，B正确.故 5cm=0.05m. 选B. 黑圆应用提优 7.B解析：青蛙做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直 1.AD 2.c.A(1)AB(2)1√5(3)偏大 方向做自由落体运动，则有=，=之，得0=√员则 解析：c将案板从P处靠近书桌平移0.1m,则水平位移变 水平位移越大，竖直高度越小，初速度越大，因此跳到荷叶 小，根据x=W可知时间变短，留下痕迹A: 上面故选B. 参考答案与解析黑白题03