第5章 第3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（人教版）

A 第五章抛体运动 物课时 第三节 实验 理作业 [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： 抛出点的 水平初速 水平射程 序号 高度(m) 度(m/s) (m) 0.20 2 0.40 2 0.20 3 0.60 3 0.45 2 0.60 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 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 5 课时作业乡 ,探究平抛运动的特点 间 纠错空间 (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o D.取下白纸、以O为原点，竖直为y轴，水 方法总结 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 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) 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 世物理 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 间 的小铁块A和B分别从上下两个斜轨 纠错空间 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 方法总结 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10m/s.请用作图法 画出小球在P点的水平分速度v,和竖 直分速度v,的图示.（图中的x轴为水 平方向，y轴为竖直方向)求得：v, m/s,v,= m/s. 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 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 ·6 必修第二册 相机每秒钟拍摄10帧照片.方格纸每 小格边长5cm,重力加速度g取10m/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. B (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. 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=0.9cm,g取10m/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= m/s; (4)从抛出点到b点所经历的时间是 S.巴物理 5.B[根据平行四边形定则，作出合运动的' 加速度与初速度，图中各个矢量的大小与 长度成正比，故说明合运动的加速度与初 速度不共线，故物体做曲线运动，故B正 确，A、C、D错误.] 6.CD[小船的路径应沿合速度方向，不可能与船头指向 相同，故A、B错误，C、D正确.] 7.[解析](1)根据平行四边形定则 北 可确定飞机的航向，如图所示， 西一 →东" 有如0=器-品=子0=30中 南 西偏南30° (2)飞机的合速度 v=t2cos30°=80√5km/h 所需时间1=子=1h [答案](1)西偏南30°(2)1h 8.解析：(1)为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，滑 杆的速度应该等于玻璃运动的速度，所以 U杆=U=0.41m/s 方向向右 (2)割刀对地的速度应该为滑杆的速度与刀沿杆运动的 速度的合成；刀沿杆的速度大小为 d==0:9m/s=0.3m/s 所以割刀对地的速度为vn=√0十严=0.5m/s. 答案：(1)0.4m/s方向向右(2)0.5m/s 9.解析：如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的前 端应垂直于河岸，即垂直于河岸，如图所示， 0 则探险者运动的时间为1=号，那么摩托凝登陆的地点 离0的距离为x=t=”d. L 答案： 10.解析：(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关 系为： 在x轴方向上：x=3.0t 在y轴方向上：0，=0.4t 则有：y=0.2t 代入时间t=10s,可得： x=3.0t=3.0×101m=30m y=0.2t=0.2×10m=20m 即t=10s时，物体的位置坐标为(30m,20m). (2)在x轴方向上：x=3.0t 在y轴方向上：y=0.2 物体在这两个方向上的运动公式为： ·5 必修第二册 在x轴方向上：x=t,在y轴方向上：y,=at, y-Taf 联立并代入数据得：v。=3.0m/s,a=0.4m/s2 当t=10s时，v,=at=0.4×10m/s=4.0m/s v=√/6十u=√32十4m/s=5.0m/s. 答案：(1)(30m,20m)(2)5.0m/s 第三节实验：探究平抛运动的特点 1.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.门 2.解析：（1)做“研究平拋物体的运动”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.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,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. 参考答案 0 2.5m/s P v,=7.2 m/s =10m入v,=7.0m/s y 答案：匀速直线自由落体7.27.0 5.解析：(1)数码相机每秒钟拍摄10桢照片，则T=0s= 0.1s,即小钢球由A到B时间为0.1s. (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： w兴-2X005n/=1m/ 0.1 (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： hac0.05×8 0w=2T m/s=2 m/s, 0.2 则B点速度为： v=√G+,=√+22m/s=√5m/s. 答案：(1)0.1s(2)匀速直线(3)1(4)5 6.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A=1=T,得T√任 /0.009 s=0.03s;(3)平 抛运动的初速度山=宁 L_2×0.009 0.03 m/s=0.6m/s; (4)设6点竖直方向的分速度，则=2斗 2T 3×0.009 m/s=0.45m/s,则从抛出点到b,点所经历的时 0.06 间是t=改=0.045s. g 答案：(1)相等(2)0.03(3)0.6(4)0.045 第四节抛体运动的规律 1.C[平抛运动竖直方向为自由落体运动，根据h=合st ，运动时间由高度决定，与初速度无关，故 可知：t入Ng A项错误；根据x=t可知，水平位移由时间和初速度 共同决定，时间又是由高度决定的，所以水平射程由初 速度和高度共同决定，故B项错误，C项正确；做平抛运 动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速 度，加速度的大小是不变的，但是物体的速度在变化，故 D项错误.] 2.B[平抛运动是只在重力的作用下的运动，竖直方向 上是自由落体运动，加速度为重力加速度，不变，故A 项错误；平抛运动的加速度为重力加速度，大小是不 变的，所以平抛运动是匀变速运动，故B项正确；平抛 运动是匀变速运动，速度逐渐增大，故C项错误；平抛 运动在水平方向上是匀速直线运动，速度不变，故D 项错误.门 ·5 课时作业乡 1 3.C[根据平抛运动的分位移公式，有：x=y=豆g,联 型/2×20 立解得：入g N10 s=2 s;x=vt=10 m/sX2 s =20m;故合位移为：s=√/x2十y=√202十20°m= 20√2m.] 4,B[网球仅受重力，做平抛运动，加速度不变，做匀变速 曲线运动，故A错误，网球在水平方向上做匀速直线运 动，由于在两侧场地内的水平位移相等，则运动的时间相 等，故B正确，登直方向上做自由落体运动，有H=d, 设网高为，则有H一么=s(乞)，联立两式解得h- 子H,故C错混，设手抛运功的时间为，若初速度增大， 在下降时间内水平位移大于一侧场地的长度，不会触 网，故D错误.] 5.AD[乒乓球起跳后到最高，点的过程，其逆过程可看成 平抛运动，重力的瞬时功率等于重力乘以竖直方向的速 度，两球起跳后能到达的最大高度相同，由心=2gh得， 起跳时竖直方向分速度大小相等，所以两球起跳时重力 功率大小相等，A正确：速度变化率即加速度，两球在空 中的加速度都等于重力加速度，所以两球的速度变化率 相同，B错误：由h=立g可得两球飞行时间相同，C错 误；由x=t可知，球1的水平位移较大，运动时间相同， 则球1的水平速度较大，D正确.门 6.B[运动员从最高，点到落地的过程做平抛运动，根据对 称性知平抛运功的水平位移为2L,则有：L=,得： 匹，运动员通过最高点时的速度为：0=尘= t √2gL,则有：tana=旺=l,故B项正确，A,C、D项 U 错误.门 7.C[两球做平把运动，根据h=方g得：1√ ，水平 位特大小==√臣，可知两球下落的高度相等， 运动时间相同，A的水平位移比B的大，则A球的初速 度大于B球的初速度，故A、B、D项错误，C项正确.门 8.C[飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与 水平方向的夹角为37°，设位移与水平方向的夹角为日， 则有：an0=am282=冬，因为1an9=兰-一R十式6限则 2 竖直位移y=0.6R,=2gy=1.2gR,所以tan37°= 品测有m=巫√，故C项正确ABD 3 4 项错误.] 9.解析：(1)小球在竖直方向做自由落体运动，第2s末小 球下降的竖直高度：A=宁g时=之×10X2m=20m