课时测评20 探究平抛运动的特点(word练习)-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义(新高考)
课时测评20 探究平抛运动的特点
(时间:30分钟 满分:45分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.(8分)(2022·浙江1月·T17)在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0)。
(1)下列说法正确的是________。
A.实验所用斜槽应尽量光滑
B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
(2)根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小v0=________。
A. B.
C.x0 D.x0
(3)在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是__________________________。
答案:(1)C (2)D (3)确保多次平抛运动的轨迹相同
解析:(1)只需要保证小球每次从同一位置静止释放,到达斜槽末端的速度大小都相同,与实验所用斜槽是否光滑无关,故A错误;画轨迹时应舍去误差
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较大的点,把误差较小的点用平滑的曲线连接起来,故B错误;求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据,减小读数产生的偶然误差,故C正确。故选C。
(2)坐标原点O为抛出点,由平抛运动规律有x0=v0t,y0=gt2,联立解得平抛运动的初速度大小为v0=x0
,故选D。
(3)小球多次从斜槽上同一位置由静止释放是为了保证到达斜槽末端的速度大小都相同,从而能确保多次平抛运动的轨迹相同。
2.(6分)(2021·全国乙卷·T22)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为5 cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。
完成下列填空:(结果均保留2位有效数字)
(1)小球运动到图(b)中位置A时,其速度的水平分量大小为______ m/s,竖直分量大小为______ m/s。
(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为________ m/s2。
答案:(1)1.0 2.0 (2)9.7
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解析:(1)小球水平方向做匀速直线运动,因此小球在A点速度的水平分量为v0= m/s=1.0 m/s
小球竖直方向做自由落体运动,因此小球在A点速度的竖直分量为vy= m/s≈2.0 m/s。
(2)由竖直方向的自由落体运动可得
g=
代入数据可得g=9.7 m/s2。
3.(8分)在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图1所示的装置。
实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直;
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A;
C.将木板沿水平方向向右平移一段距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B;
D.再将木板水平向右平移同样距离x,让小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,在白纸上得到痕迹C。
若测得x=20 cm,A、B间距离y1=15 cm,B、C间距离y2=25 cm,已知
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