第五章 第三节 实验：探究平抛运动的特点-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第二册五维课堂课时作业word（人教版）

[合格考练] 1．做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如表： 序号 抛出点的 高度(m) 水平初速 度(m/s) 水平射程 (m) 1 0.20 2 0.40 2 0.20 3 0.60 3 0.45 2 0.60 4 0.45 4 1.20 5 0.80 2 0.80 6 0.80 6 2.40 以下探究方案符合控制变量法的是(　　) A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据 B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据 C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据 D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据 解析：A　[探究影响平抛运动水平射程的因素时，若探究水平射程和高度的关系，应保持初速度不变，若探究水平射程和初速度的关系，应保持高度不变．所以探究水平射程与高度的关系，可用表中序号1、3、5的实验数据．探究水平射程和初速度的关系，可选用表中序号3、4的实验数据，故A项正确，B、C、D项错误．] 2．(1)在用如图装置做“研究平抛物体的运动”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是　________　. A．重垂线 B．秒表　 C．坐标纸 D．弹簧秤 (2)实验简要步骤如下： A．让小球多次从斜槽上不同位置由静止滚下，用铅笔试碰的方法记下小球运动中的系列位置 B．安装好器材，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线 C．测出轨迹上某点的坐标(x、y)，算出小球的平抛初速度v0 D．取下白纸、以O为原点，竖直为y轴，水平为x轴，建立坐标系，用直线将数据点连接起来得到小球运动的轨迹 E．在轨迹上选取多个点，重复步骤C，求v0的平均值作为该平抛运动的初速度 上述实验步骤存在明显错误的两个是　________　(填序号) 分别改正为：____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 改正错误后，实验的合理操作顺序是　________　(只填序列号) 实验步骤中能明显减小误差的一项是　________　(填序号) 解析：(1)做“研究平抛物体的运动”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是重垂线与坐标纸，时间通过打点计时器确定，不需要秒表，本实验与弹簧秤无关，故选A、C. (2)让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下，用铅笔试碰的方法记下小球运动中的系列位置，故A项错误；取下白纸、以O为原点，竖直为y轴，水平为x轴，建立坐标系，用平滑曲线将数据点连接起来得到小球运动的轨迹，故D项错误； 实验时先组装器材，操作步骤为B，然后进行实验，步骤为A，最后数据处理，步骤为DCE，所以操作的顺序为BADCE. 实验步骤中能明显减小误差的一项是E，实验数据取平均值，从而减小误差． 答案：(1)A、C　(2)A、D A：让小球多次从斜槽上同一位置由静止滚下，用铅笔试碰的方法记下小球运动中的系列位置； D：取下白纸、以O为原点，竖直为y轴，水平为x轴，建立坐标系，用平滑曲线将数据点连接起来得到小球运动的轨迹； BADCE　E 3.某同学学完平抛运动后想通过实验来验证平抛运动的水平分运动是否为匀速直线运动，实验装置如图所示，两个完全相同的斜轨道固定在同一个铁架台上，其末端水平且位于同一竖直线上，在下面的轨道末端再接一个等高的水平轨道．该同学让两个完全相同的小铁块A和B分别从上下两个斜轨道顶端同时由静止开始下滑，他设想两个铁块应该在水平轨道上的某位置相遇． (1)实际操作时，A还没到达水平轨道上B就停止运动了，这主要是水平轨道对B的动摩擦因数太　________　(选填“大”或“小”)造成的． (2)该同学尽量减弱(1)中带来影响的因素，但是A掉落在水平轨道上时总在B的前方，其他同学给他提出了进一步的改进意见，你认为对该同学的实验有帮助的是　________　. A．把上面的斜轨道再升高一点 B．让A滑块下滑的初始位置低一点 C．让B滑块提前下滑 D．把两个滑块换成两个同样的铁球 解析：(1)实际操作时，A还没到达水平轨道上B就停止运动了，这主要是轨道对B有较大的摩擦阻力，因此轨道的动摩擦因数太大． (2)该同学让两个完全相同的小铁块A和B分别从上下两个斜轨道顶端同时由静止开始下滑，但是A掉落在水平轨道上时总在B的前方，说明B在滑动时，受到较大的摩擦阻力．不论把上面的斜轨道再升高一点．还是让A滑块下滑的初始位置低一点，都不能改变此现象，故A、B项错误；让B滑块提前下滑，违背实验的本意，故C项错误；把两个滑块换成两个同样的铁球，从而使其受到的摩擦阻力变小，故D项正确． 答案：(1)大　(2)D 4．根据运动的合成与分解，平抛运动可以分解为水平方向的　________　运动和竖直方向的　________　运动．某小球做平抛运动，通过P点时的速度沿如图所示的虚线方向，大小为10 m/s.请用作图法画出小球在P点的水平分速度vx和竖直分速度vy的图示．(图中的x轴为水平方向，y轴为竖直方向)求得：vx＝　______　m/s，vy＝　________　m/s. 解析：平抛运动只受重力，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据矢量作图的图示法作出合速度和两个分速度，如图所示． 答案：匀速直线　自由落体　7.2　7.0 5．某研究性学习小组探究平抛运动的规律．他们在水平桌面上用练习本做成一个斜面，使一个钢球(可视为质点)从斜面上某一位置滚下．用数码相机拍摄钢球从桌面水平飞出后做平抛运动的几张连续照片．然后用方格纸做背景，根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的平抛运动轨迹．已知所用的数码相机每秒钟拍摄10帧照片．方格纸每小格边长5 cm，重力加速度g取10 m/s2.试回答下列问题： (1)小钢球由A到B时间为　________　. (2)如图是该组同学得到的小球在空中运动的三张连续照片的局部图，由图可判断小球做平抛运动时在水平方向上做的是　________　运动． (3)由图可以计算出小球离开桌边时的初速度大小为　________　m/s. (4)小钢球经过B点的速度大小为　________　m/s. 解析：(1)数码相机每秒钟拍摄10帧照片，则T＝ s＝0.1 s，即小钢球由A到B时间为0.1 s. (2)因为相等时间内的水平位移相等，知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动． (3)小球离开桌边时的初速度大小为： v0＝＝ m/s＝1 m/s. (4)根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有： vBy＝＝ m/s＝2 m/s， 则B点速度为： vB＝＝ m/s＝ m/s. 答案：(1)0.1 s　(2)匀速直线　(3)1　(4) 6．如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)．已知小方格纸的边长L＝0.9 cm，g取10 m/s2.请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题： (1)小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间　________　(填“相等”或“不相等”)； (2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b、b→c、c→d的竖直方向位移差，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是　________　s； (3)再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0＝　________　m/s； (4)从抛出点到b点所经历的时间是　________　s. 解析：(1)小球从a→b，b→c，c→d水平位移相等，因为水平方向上做匀速直线运动，所以经历的时间相等；(2)根据Δy＝L＝gT2，得T＝＝ s＝0.03 s；(3)平抛运动的初速度v0＝＝ m/s＝0.6 m/s；(4)设b点竖直方向的分速度vy，则vy＝＝ m/s＝0.45 m/s，则从抛出点到b点所经历的时间是t＝＝0.045 s. 答案：(1)相等　(2)0.03　(3)0.6　(4)0.045 学科网（北京）股份有限公司 $