5.3 实验探究平抛运动的特点 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

5.3 实验:探究平抛运动的特点

 

教材衔接练

　　　　　 　　　　　　　　　　

1.在“探究平抛运动的特点”实验中,下列做法不可以减小实验误差的是(　　)

A.使用质量相同,体积更小的球

B.尽量减小球与斜槽间的摩擦

C.使斜槽末端的切线保持水平

D.使小球每次都从同一高度由静止开始滚下

2.如图所示是小球做平抛运动的频闪照片的一部分。照片中只拍了小球运动过程中的前四个位置,根据平抛运动的规律,在图中画出小球被拍下的第五个位置。

3.如图所示的实验装置可以用来研究平抛运动。水平桌面上放置一个斜槽,斜槽末端O悬挂一个重锤用来确定竖直方向,让一小钢球从斜槽上滚下,做平抛运动,落在一块水平放置的木板上,木板上铺有复写纸和白纸,小钢球落在木板上后在白纸上就能留下一个点痕P。这样就记录下了小钢球做平抛运动的落点。当地重力加速度为g。

(1)要测出平抛运动的初速度,只需要一种测量工具:　　　　　。 

(2)主要实验步骤有:

①调整木板与槽口的竖直距离为h,让小球从斜槽上的A点由静止释放,测量落点P1到重垂线的距离为L1;

②调整木板与槽口的竖直距离为4h,让小球仍从斜槽上的A点由静止释放,测量落点P2到重垂线的距离为L2。

(3)比较L2与L1之间的关系:若≈　　　,表明平抛运动在水平方向是匀速直线运动。 

(4)用含有L1、L2、h和g的表达式表示平抛运动初速度,则v0=　　　　　　　。 

4.某同学目测课桌高度大约为0.8 m,使小球沿课桌面水平飞出,用数码照相机拍摄小球做平抛运动的录像(每秒15帧照片),并将小球运动的照片打印出来。请问:他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片?(g=10 m/s2)

 

 

 

 

5.（判断题）应保持斜槽末端的切线水平,钉有坐标纸的木板竖直,并使小钢球的运动靠近坐标纸但不接触。(　　)

6.（判断题）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。(　　)

7.（判断题）以平抛运动抛出点为坐标原点,画出平抛运动的轨迹后,至少再需要两个点的坐标才能求出初速度。(　　)

 

基础知识巩固练

知识点1　教材原型实验　　　　　　　　　　　　

8.利用如图甲所示的实验装置,可以研究平抛运动的特点。实验主要步骤如下:

甲

(1)把滑槽放在水平桌面上,带有坐标纸的木板放在滑槽口附近,用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向。查表得知当地重力加速度g的值。

(2)实验之前把小球放在滑槽的水平段上,要求小球既不能向左滚动,也不能向右滚动,这样做的目的是确保　　　　　　　　。 

(3)实验过程中要确保小球每次都从　　　　　　　　由静止释放,用笔尖记下小球在坐标纸上的位置。 

(4)取下坐标纸,以滑槽口为原点O,以铅垂线为 y轴,水平方向为x轴建立xOy坐标系,然后根据实验中记录的小球位置,用平滑曲线描出平抛运动的轨迹。测出曲线上某点的坐标x、y,则平抛运动的初速度v0=　　　　。 

乙

(5)某同学截取了抛物线的一部分,也计算出了平抛运动的初速度v0,如图乙所示,在抛物线上先找到两点A、C,再在A、C之间找到一点B,使得B到A的水平距离等于B到C的水平距离,然后测量出A、B或B、C的水平距离为L,再测量A、B间竖直距离为h1,B、C间竖直距离为h2,则平抛运动的初速度v0=　　　　　　　　。 

9.某学习小组利用不同的实验装置,进行探究平抛运动规律的实验。

(1)甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动,用小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。关于该实验,下列说法中正确的有　　　　。 

A.两球的质量应相等

B.两球的质量可以不相等

C.两球应同时落地

D.应改变装置的高度,多次实验

E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

甲

乙

(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,图中背景方格的边长均为5 cm,重力加速度g取10 m/s2,照相机的闪光频率为　　　　 Hz;小球平抛的初速度大小为　　　　 m/s,经过B点时的竖直分速度大小为　　　m/s。(所有结果保留2位有效数字) 

知识点2　实验的拓展与创新

10.某同学在实验室发现一张小球做平抛运动的部分频闪照片,小球的瞬时位置如图中A、B、C所示,照片背景为一堵贴近小球的竖直砖墙,已知每块砖的厚度h=5.0 cm、长度l=15.0 cm,频闪照片的拍摄频率f=14 Hz,不计砖块间的缝隙宽度和空气阻力。

(1)由以上已知量和测量量,可求得小球的水平初速度v0=　　　　 m/s,当地的重力加速度g=　　　　 m/s2;(结果均保留两位有效数字); 

(2)小球实际的抛出位置在A点上方第　　　　层砖内。 

 

 

 

综合能力提升练

 

11.某学习小组设计如下实验研究平抛运动。如图所示,弯曲轨道AB固定在水平桌面上,在离轨道边缘B不远处有一可移动的竖直平面abcd,平面中心竖直线标有刻度,0刻度线与桌面边缘平齐。以边缘B正下方的O点为原点建立水平