第5章 专题强化练2 探究平抛运动的特点(Word练习)-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第二册高中同步学案（人教版）

专题强化练2　探究平抛运动的特点 1．在“探究平抛运动的特点”的实验中，不会增大实验误差的是(　　) A．小球每次自由滚落的高度不同 B．斜槽末端不水平 C．小球飞行过程受到空气阻力 D．斜槽与小球之间有摩擦 【解析】　为保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次释放小球时应在斜槽上的同一位置，A错误；斜槽末端不水平，小球离开斜槽后不做平抛运动，B错误；小球飞行过程受到空气阻力作用，它不做平抛运动，运动轨迹不是严格的抛物线，C错误；实验中只要求小球离开斜槽末端的瞬时速度水平且相同就可以了，即使斜槽与小球间有摩擦，这一要求也能做到，D正确。 【答案】　D 2. (多选)为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的是(　　) A．两球的质量应相等 B．两球同时落地 C．实验能说明A球在竖直方向上做自由落体运动 D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 【解析】　自由落体运动与质量无关，所以两球质量可以不相等，A错误。A、B两球在竖直方向都做自由落体运动，落地时间是一样的，B正确。该实验对比了平抛的竖直方向分运动，所以能说明在竖直方向上做自由落体运动，C正确。该实验并没有对比水平方向的运动，所以无法说明在水平方向上做匀速直线运动，D错误。 【答案】　BC 3．在“探究平抛运动的特点”的实验中： (1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的________。 A．实心小铁球　　　 B．空心小铁球 C．实心小木球 D．以上三种球都可以 (2)高一某班某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机(每隔相等时间T拍一次照片)拍摄小球在空中的位置。如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8 mm，如果取g＝10 m/s2，那么： ①照相机的频闪周期T＝________ s； ②小球做平抛运动的水平初速度大小是________ m/s。 【解析】　(1)为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小、质量较大的实心小铁球，故选项A正确； (2)①在竖直方向上，根据Δy＝2L＝gT2得：T＝ ＝0.04 s ②小球平抛运动的初速度大小为：v0＝＝0.6 m/s。 【答案】　(1)A　(2)①0.04　②0.6 4．平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速直线运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，改变高度，重复实验，观察到相同现象，这个实验(　　) A．只能说明上述规律中的第①条 B．只能说明上述规律中的第②条 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律 【解析】　该实验说明两小球是同时落地的，即表明A球在竖直方向的分运动与B球的运动完全相同，B正确。 【答案】　B 5．某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格边长为10 cm，当地的重力加速度g取10 m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖。 (1)若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为(________cm，________cm)； (2)小球平抛的初速度大小为_______m/s； (3)另一个实验小组的同学正确地进行了实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以y为纵轴，x2为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度v0＝________ m/s。 【答案】　(1)60　60　(2)2　(3) 6．在做“探究平抛运动的特点”的实验时： (1)为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线________。 (2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的。 (3)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，判断O点是否是抛出点：________(选填“是”或“否”)。 (4)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了y－x2图像，如图乙所示，则此小球平抛的初速度v0＝_______ m/s。(取g＝10 m/s2) 【解析】　(1)研究平抛运动时应保证小球的初速度水平，即调整斜槽末端的切线水平； (2)竖直方向用重垂线确定，因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的； (3)由轨迹可知，在相等的时间内，竖直方向的位移之比为1∶3∶5…，表明竖直方向是自由落体运动，O点是抛出点； (4)根据y＝gt2，x＝v0t得，平抛运动的轨迹方程为y＝x2，则y－x2图像的斜率为＝ m－1＝20 m－1，解得v0＝0.5 m/s。 【答案】　(1)水平　(2)重垂线　(3)是　(4)0.5 7．如图a所示是研究小球在斜面上做平抛运动的实验装置，每次将小球从弧形轨道同一位置由静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x－tan θ 图像，取g＝10 m/s2。 (1)由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0＝________。实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为________ m。 (2)若最后得到的图像如图c所示，则可能的原因是____________________________。 (写出一个) 【解析】　(1)根据平抛运动规律有， 竖直方向y＝gt2　①， 水平方向x＝v0t　②， tan θ＝　③， 联立①②③解得x＝tan θ，结合题图b可得＝0.2 m，所以v0＝1 m/s。设斜面长度为L，当斜面倾角θ＝60°时，有Lsin 60°＝gt12④，Lcos 60°＝v0t1⑤，联立④⑤解得L＝×＝ m。 (2)从题图c上可看出k＝越来越大，所以可能原因是释放位置变高或释放时有初速度。 【答案】　(1)1 m/s　　(2)释放位置变高(或释放时有初速度) 8．如图甲所示，是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 甲 乙 (1)安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平的，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)某同学通过正确操作实验后在白纸上记录了一段抛物线轨迹，x轴沿水平方向，如图乙所示。则可判断坐标系中原点O________(填“是”或“不是”)抛出点，由图中数据可求出平抛物体的初速度大小为________ m/s。(取g＝10 m/s2，结果保留一位小数) (3)如图丙所示，某同学做“研究平抛物体运动”实验时的运动轨迹AED，A、B、C、E、D都在同一竖直平面内，A、B、C三点连线构成一直角三角形，AB边竖直，BC边水平，D点为BC边中点。一可视为质点的物体从A点水平抛出，轨迹经过D点，与AC交于E点。若物体从A运动到E的时间为t1，从E运动到D的时间为t2，则t1∶t2为________。 丙 【解析】　(1)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有小球水平飞出时，才能确保其做平抛运动，故A、C、D错误，B正确。 (2)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据初速度为零的匀变速直线运动，连续相等的时间内位移比为1∶3∶5，题图中竖直方向的位移比为25∶(60－25)∶(105－60)＝5∶7∶9，所以坐标系中原点O不是抛出点。 根据竖直方向Δh＝gt2可得 t＝ ＝ s＝0.1 s 水平速度为：v0＝＝ m/s＝4.0 m/s。 (3)过点E作AB边上的垂线，根据相似三角形相似比可得 ＝ 化简可得t2＝t1 则t1∶t2为1∶1。 【答案】　(1)B　(2)不是　4.0　(3)1∶1 学科网（北京）股份有限公司 $$