第1章 第3节 探究平抛运动的特点-课后达标检测-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第二册教用Word(教科版)

1．(2024·四川成都期中)某兴趣小组在“研究小球平抛运动”的实验中： (1)在如图甲所示的演示实验中，当用不同的力向右敲打弹簧片时，发现A、B两球总是同时落地，这说明________(填标号)。 A．平抛运动的轨迹是一条抛物线 B．平抛运动的飞行时间与抛出速度有关 C．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 D．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 (2)如图乙，将两个相同的斜槽固定在同一竖直平面内，末端均水平，斜槽2与光滑水平板平滑衔接，将两个相同的小钢球从斜槽上相同高度处同时由静止释放，观察到两球在水平面内相遇，即使改变释放的高度，观察到两球仍在水平面内相遇，这说明________(填标号)。 A．平抛运动是匀变速运动 B．平抛运动的飞行时间与高度无关 C．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 D．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 (3)该小组同学利用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的频闪照片如图丙所示，图中背景正方形小方格的实际边长L＝10.0 cm，a、b、c、d是小球运动过程中的四个位置，重力加速度大小g取10 m/s2，则由照片可得小球做平抛运动的初速度大小v0＝________m/s，小球经过b点时的速度大小为________m/s。 解析：(1)A、B两球总是同时落地，说明在竖直方向小球B与自由下落的小球A同步，因此可以说明平抛的小球B在竖直方向做自由落体运动。 (2)将两个相同的小钢球从斜槽的同一高度同时由静止释放，到达轨道末端的速度相同，观察到两球在水平面内相遇，即使改变释放的高度，观察到两球仍在水平面内相遇，即在水平方向平抛的小球与在水平面匀速运动的小球同步，说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动。 (3)由平抛运动的规律得竖直方向有 Δy＝ybc－yab＝g(Δt)2＝L 得Δt＝0.1 s 水平方向有v0＝＝2 m/s 竖直方向b点的瞬时速度等于a、c两点的平均速度，则 vby＝＝＝1.5 m/s 则小球经过b点时的速度大小 vb＝＝2.5 m/s。 答案：(1)D　(2)C　(3)2　2.5 2．(2024·江苏泰州期末)石老师在讲曲线运动时，做了“探究平抛运动的特点”实验。 (1)关于该实验下列说法正确的是________。 A．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹 B．实验时应先确定x轴再确定y轴 C．斜槽轨道必须是光滑的 D．无需称出小球的质量 (2)小北在实验时得到如图所示的实验结果，图中的a、b、c、d为小球在平抛运动中的几个位置。相邻位置时间间隔相等，此时间间隔T＝________，该小球初速度大小为__________。(已知图中每个小方格的边长为L，重力加速度为g) 解析：(1)为了减小误差，数据处理时，舍去偏差较大的点，用平滑的曲线连接描绘的点，得到小球的运动轨迹，故A错误；根据斜槽末端的重垂线所确定的竖直方向，先确定y轴，再确定x轴，故B错误；由于小球每次均从斜槽上同一位置由静止释放，则小球飞出斜槽末端的速度大小一定，可知，斜槽轨道的摩擦对实验没有影响，故C错误；实验中通过描点确定平抛运动的轨迹，根据轨迹确定小球抛出的初速度，无需称出小球的质量，故D正确。 (2)小球竖直方向上做自由落体运动，相邻相等时间间隔内的位移差一定，结合图像有Δy＝L＝gT2，解得T＝ 小球水平方向做匀速直线运动，根据图像有2L＝v0T 结合上述解得v0＝2。 答案：(1)D　(2) 　2 3．(2024·浙江绍兴期末)某实验小组做“探究平抛运动的特点”实验。 (1)如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过________(选填“眼睛看”或“耳朵听”)方式比较它们落地时刻的先后更加合适。 (2)改变图甲整个装置高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。你认为“改变整个装置的高度H做同样的实验”这一步骤的物理意义在于________。 A．通过多次实验以减小实验误差 B．必要的步骤，否则不能得到相关的实验结论 C．此步骤可有可无，前面的过程已经能验证有关的实验结论 D．必要的步骤，更多的步骤可得到更多的结论 (3)某同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球A做平抛运动的照片，如图乙所示，图中每个小方格的边长为L，分析可知，位置a______(选填“是”或“不是”)平抛运动的起点，小球运动到b点时的速度vb＝__________(用含有L和g的式子表示)。 解析：(1)用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由下落，通过耳朵听方式比较它们落地时刻的先后更加合适。 (2)改变题图甲整个装置高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。“改变整个装置的高度H做同样的实验”这一步骤是必要的步骤，否则不能得到相关的实验结论。 (3)竖直方向根据Δy＝gT2＝2L可得T＝ ，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知小球运动到b点时的竖直分速度 vby＝＝＝ 则小球运动到a点时的竖直分速度 vay＝vby－gT＝－g ＝0 可知位置a是平抛运动的起点； 小球的水平速度v0＝＝ 则小球运动到b点时的速度vb＝＝2。 答案：(1)耳朵听　(2)B　(3)是　2 4．(2024·江苏盐城期末)用图1装置做“探究平抛运动特点”的实验时，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下。某次实验，频闪照片记录两小球在不同时刻的位置如图2所示。 (1)为了减小空气阻力的影响，实验所用的小球应选小________(选填“钢”或“塑料”)球。 (2)实验时，有以下两个步骤：a.用小锤击打弹性金属片，b.打开频闪仪。正确的操作顺序是________(选填“先a后b”“先b后a”或“a和b同时”)。 (3)利用图2，根据任意时刻A、B两球______相同，可判断A球竖直方向做自由落体运动，根据________________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 (4)若实验所用小球直径为D，用刻度尺测得图2中小球直径为d，B球三个相邻时刻的竖直高度差分别为y1、y2，A球两个相邻时刻水平距离均为x，重力加速度为g。利用这些数据计算A球的平抛初速度为______________。 解析：(1)为了减小空气阻力影响，小球应选用质量大、体积小的，即选用密度大的小球，可知，实验所用的小球应选小钢球。 (2)为了避免频闪照片记录区域上方出现大量的空白，实验时，应先打开频闪仪，再用小锤击打弹性金属片，即先b后a。 (3)B球做自由落体运动，利用题图2，根据任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置水平距离相等，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 (4)若实验所用小球直径为D，用刻度尺测得题图2中小球直径为d，则实际长度与频闪照片上长度的比例k＝，则B球三个相邻时刻的竖直高度差y1、y2，A球两个相邻时刻水平距离x，实际值分别为、、，令相邻小球之间的时间间隔为T，则有－＝gT2，＝v0T 解得v0＝x。 答案：(1)钢　(2)先b后a　(3)竖直高度　A球相邻两位置水平距离相等　(4)x 5．(2024·河北张家口期末)某同学为了研究小铁球在空中的运动轨迹，在小铁球上绑上自制信号发射装置，使用弹射器水平弹出，并使用实验室的“魔板”进行记录(原理与实验“探究平拋运动的特点”完全相同)，如图甲所示。图乙为一次实验记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8 mm，重力加速度g取10 m/s2。那么： (1)从图乙的图像上分析，魔板记录时间间隔T＝________s；小铁球做平抛运动的水平初速度大小是______m/s。 (2)以A点为坐标原点建立直角坐标系如图乙所示，抛出点O的坐标为________。 (3)如图甲所示，直角坐标系的原点在弹射器的底端(忽略弹簧发射器的厚度)，利用轨迹上M点的坐标(x，y)测量小铁球平抛运动的初速度，则测量值________(选填“＞”“＜”或“＝”)真实值。 解析：(1)竖直方向上由逐差法Δy＝5L－3L＝gT2 解得，魔板记录时间间隔T＝＝0.04 s 小铁球做平抛运动的水平初速度大小 v0＝＝0.6 m/s。 (2)小铁球到B点时，竖直方向的速度 vyB＝＝0.8 m/s 小铁球到B点时，已经在空中飞行的时间 tB＝＝0.08 s 抛出点O与B点间的水平距离x＝v0tB＝0.048 m 竖直距离y＝gt＝0.032 m 所以抛出点到A点的水平距离x0＝x－3L＝24 mm 竖直距离y0＝y－3L＝8 mm 所以抛出点O的坐标为(－24 mm，－8 mm)。 (3)根据x＝v0t，y＝gt2 解得v0＝x 坐标原点应该在球心处，则y值偏小，以及重力加速度的选取数值过大，则初速度v0偏大，即初速度的测量值大于真实值。 答案：(1)0.04　0.6　(2)(－24 mm，－8 mm)　(3)> 学科网（北京）股份有限公司 $