5.3 实验：探究平抛运动的特点 分层练习-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 高中物理平抛运动新授课同步练，分基础巩固（8题）和能力提升（8题）两层，以“概念理解-实验操作-综合应用”为巩固路径，强化物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固练|平抛运动基本性质（受力、加速度、运动类型）、实验操作规范（斜槽要求、小球选择）|以概念判断为主，如飞镖运动受力分析，直接考查平抛运动匀变速曲线运动特征| |能力提升练|实验误差分析（斜槽末端不水平影响）、运动合成与分解、实际情境应用（篮球运动空气阻力）|结合实验误差分析与生活情境，如地铁加速度测量，深化科学思维与问题解决能力|

5.3 实验：探究平抛运动的特点 【基础巩固练】 1．飞镖运动是一项风靡全球的室内体育运动，是集趣味性、竞技性于一体的易于开展的休闲运动项目。如图所示，投掷者将飞镖以某一速度水平掷出，不考虑空气阻力及转动影响，下列说法错误的是（　　） A．飞镖离开手后在空中运动过程中，只受重力作用 B．飞镖离开手后在空中运动过程中，加速度不变 C．飞镖离开手后在空中运动是匀变速曲线运动 D．飞镖离开手后在空中运动，速度方向始终保持不变 2．图甲中滑雪运动员从平衡木道具上水平滑出，之后其运动轨迹如图乙中虚线所示，其中A、B、C三点距离相等。若不计空气阻力，则A到B和B到C的两个过程中，以下判断正确的是（　　） A．位移相同 B．时间相同 C．速度变化方向相同 D．加速度不同 3．如图所示，为了研究平抛物体的运动规律，可做下面的实验：用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向飞出，同时B球做自由落体运动。改变整个装置的高度h做同样的实验，发现两球首次撞击地面的声音总是同时发出。此实验说明（　　） A．平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动 B．平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动 C．小球A与小球B的位移相同 4．用如图所示装置绘制小球做平抛运动的轨迹，关于此实验下列说法错误的是（　　） A．斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向 B．小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下 C．实验中需要记录小球平抛的起点位置 D．为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线把各记录点连起来 5．两个小球位于同一高度，同时分别做平抛运动和自由落体运动的频闪照片如图所示。由图可知，平抛运动在竖直方向的分运动是（　　） A．自由落体运动 B．匀速直线运动 C．匀减速直线运动 D．变加速直线运动 6．“探究平抛运动的特点”实验中，下列情况中不会影响实验探究结果的是（　　） A．斜槽轨道不光滑 B．斜槽末端不水平 C．装置的背板不竖直 D．小球受到空气阻力不能忽略 7．如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球的最高点，从而确定平抛运动的轨迹，关于此实验，下列说法正确的是（　　） A．斜槽轨道必须是光滑的 B．每次从斜槽上释放小球的位置不一定相同 C．坐标原点应选小球在斜槽末端点时球的上端 D．坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心的位置 8．在“研究平抛运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择 A．空心小铁球 B．实心小铁球 C．实心小木球 D．以上三种球都可以 【能力提升练】 9．一个物体做平抛运动，下列说法正确的是（　　） A．平抛运动是匀变速曲线运动 B．平抛运动的物体在水平方向上做匀加速直线运动 C．平抛运动的物体在竖直方向上做匀速直线运动 D．平抛运动的物体在运动过程中速度大小和方向均不变 10．在“探究平抛运动的特点”的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，同学甲和同学乙得到的记录纸分别如图1、2所示，从图中明显看出甲、乙两同学的实验错误是（　　） A．甲在实验中没有平衡摩擦力 B．甲在实验中未将固定白纸的背板调成竖直 C．乙在实验中未将斜槽的末端调成水平 D．乙在实验中每次释放小球的位置不同 11．频闪摄影也可用于“探究平抛运动的特点”，如图甲是用频闪相机拍下了三个小球同时从O点开始运动：A球做初速度为的平抛运动，B球做自由落体运动，C球（穿在水平光滑杆上）以速度做水平匀速运动。则（　　） A．甲图A球和C球进行对比与乙图研究的是同一个问题 B．甲图A球和B球进行对比与乙图研究的是同一个问题 12．沿方向从点水平抛出一小钢球，用频闪照相拍摄小球运动情况，小球抛出时相机刚好闪光，得到的频闪照片可能是（　　） A． B． C． D． 13．某中学篮球队在各项比赛中多次获得冠军。在某次篮球比赛中，运动员在距离水平地面h的高度处水平抛出一篮球。已知篮球所受空气阻力不能忽略，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．篮球可能做平抛运动 B．篮球的加速度等于重力加速度g C．篮球落地时的速度可能小于 D．篮球在空中运动的时间可能等于 14．物体在平抛运动过程中，下列说法正确的是（     ） A．速度大小的增加越来越慢 B．速度方向的改变越来越快 C．速度是均匀变化的 D．加速度是均匀变化的 15．某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上，在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向并保持一定的角度，他用手机拍摄了当时情景的照片，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直，重力加速度为。下列说法正确的是（    ） A．地铁正在向右匀加速运动，且加速度大小为 B．地铁正在向左匀加速运动，且加速度大小为 C．此时剪断细绳，拍摄者将看到圆珠笔向右做平抛运动 D．此时剪断细绳，拍摄者将看到圆珠笔沿细绳伸长的方向做直线运动 16．如图所示，一个小孩在泥地里疯狂踩儿童自行车脚踏，虽然一身泥泞，但玩得很开心。关于能视为质点的泥点，下列说法正确的是（　　） A．所有飞出的泥点均做曲线运动 B．后轮上未飞出的泥点的速度不变 C．小孩背上的泥点不可能是从后轮最高点飞出的 D．所有从后轮边缘飞出的泥点离开后轮后均做平抛运动 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A A A A C B A D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 A A C C D C 1．D 【详解】A．飞镖被水平掷出后，不计空气阻力，只受重力作用，做平抛运动，故A正确； BC．平抛运动的加速度恒为重力加速度，方向竖直向下，是一种匀变速曲线运动，故BC正确； D．平抛运动，速度方向沿轨迹切线，时刻变化，故D错误。 题目选错误的，故选D。 2．C 【详解】A．由题图可知，A到B和B到C的过程中位移的方向不相同，故A错误； B．A、B、C三点距离相等，即AB段和BC段的轨迹长度相等。平抛运动中，运动员竖直方向不断加速，合速率逐渐增大，因此AB段的平均速率小于BC段的平均速率，所以两个过程时间不相等，B错误； CD．由于不计空气阻力，运动员在空中只受重力作用，加速度为重力加速度，恒定不变；根据可知，速度变化的方向一直竖直向下，故C正确，D错误。 故选C。 3．A 【详解】因为A与B两球同时运动，且B球做自由落体运动，且发现两球总能同时落到地面；这个实验现象说明了平抛运动竖直方向做自由落体运动。 故选A。 4．A 【详解】AB．本实验要求钢球每次从斜槽末端抛出时的速度相同，所以必须每次从斜槽上同一位置自由滑下，而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，斜槽轨道末端沿水平方向，故A错误，B正确； C．实验中需要记录小球平抛的起点位置，故C正确； D．为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线把各记录点连起来，故D正确。 选错误的，故选A。 5．A 【详解】根据题图对比可知，小球做平抛运动，竖直方向的运动情况与做自由落体运动的小球一致，可知平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 故选A。 6．A 【详解】A．小球每次均从斜槽同一位置静止释放，斜槽对小球摩擦力做功相同，小球飞出斜槽末端速度大小一定，即斜槽轨道的摩擦对实验没有影响，可知，斜槽轨道不光滑不会影响实验探究结果，故A正确； B．斜槽末端不水平，小球飞出斜槽末端速度方向不水平，小球的运动不是平抛运动，可知，斜槽末端不水平会影响实验探究结果，故B错误； C．平抛运动轨迹在竖直平面上，若装置的背板不竖直，将影响精确描绘小球轨迹上的位置，可知，装置的背板不竖直会影响实验探究结果，故C错误； D．若小球受到空气阻力不能忽略，则小球受到重力与空气阻力，小球的运动不是平抛运动，可知，小球受到空气阻力不能忽略会影响实验探究结果，故D错误。 故选A。 7．C 【详解】AB．为了确定平抛的运动轨迹，需要小球有不变的初速度，所以每次从斜槽上释放小球的位置必须相同，而下滑过程中轨道是否光滑对实验没有影响。故AB错误； CD．由于实验步骤中用铅笔标注小球的最高点，所以坐标原点应选小球在斜槽末端点时小球的上端。故C正确，D错误。 故选C。 8．B 【详解】为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故B正确． 9．A 【详解】A．平抛运动的加速度恒为重力加速度，方向竖直向下，且轨迹为曲线，故是匀变速曲线运动，故A正确； B．水平方向不受力，初速度不变，故做匀速直线运动，而非匀加速，故B错误； C．竖直方向受重力作用，初速度为零，做自由落体运动（匀加速直线运动），而非匀速直线运动，故C错误； D．竖直方向速度逐渐增大，合速度的大小和方向均随时间变化，故D错误。 故选A。 10．D 【详解】AB．根据甲图可知，小球在做斜抛运动，引起的原因在于斜槽的末端没有调成水平，调成了斜向上方，A错误，B错误； CD．乙图可以看出，小球的轨迹上的位置明显不在同一条抛物线上，说明小球抛出的初速度大小不相等，即每次释放小球的位置不同，C错误，D正确。 故选D。 11．A 【详解】由题可知，图甲中A球做平抛运动，C球在光滑水平杆上以相同的初速度做匀速直线运动，目的是为了验证平抛运动的水平方向运动是否为匀速直线运动，B球做自由落体运动，目的是为了验证平抛运动的竖直方向运动是否为自由落体运动； 对图乙，P球和Q球从相同轨道的同一高度滑下，两球脱离轨道后水平速度相同，Q球在光滑的水平面上做匀速直线运动，而P球做平抛运动，目的是为了验证平抛运动的水平方向运动是否为匀速直线运动。 因此甲图A球和C球进行对比与乙图研究的是同一个问题，故A正确B错误； 故选A。 12．A 【详解】小球做平抛运动，则水平方向做匀速运动，相等时间内的水平位移相等；竖直方向做初速度为零的匀加速运动，则在相等时间内的下落的竖直高度之比为1:3:5……，由图可知，只有A符合上述规律。 故选A。 13．C 【详解】AB．篮球投出后在空中运动受到与运动方向相反的空气阻力作用，受到空气阻力作用的运动不是平抛运动，加速度不等于重力加速度g，故AB错误； C．篮球投出后在空中运动所受空气阻力与运动方向相反，可把篮球运动分解为水平方向的减速运动和竖直方向的加速运动，竖直方向加速度小于g，若落地时水平速度减小到零，则篮球落地时速度小于，故C正确； D．由于受到空气阻力的作用，篮球在竖直方向的加速度小于g，故篮球在空中运动时间一定大于，故D错误。 故选C。 14．C 【详解】A．平抛运动水平分速度不变 竖直分速度 合速度大小 速率的变化率为 随着时间增大逐渐增大并趋近于 g，所以速度大小的增加越来越快，故A错误； B．设速度方向与水平方向的夹角为 θ，则 方向变化的快慢用角速度表示 随着时间增大， 逐渐减小，所以速度方向改变是越来越慢，故B错误； C．加速度恒为重力加速度，故速度是均匀变化，故C正确； D．加速度为重力加速度恒定，故D错误。 故选C。 15．D 【详解】AB．绳向右倾斜，笔所受合力向左，笔与车整体有向左的加速度，故地铁正在向左做匀加速运动，对笔受力分析，如图所示 竖直方向平衡，有 水平方向上，有 可解得，故AB错误； CD．剪断细绳，以地面为参考系，笔只受重力，向左以剪断绳瞬间的速度为初速度做平抛运动，在t时刻笔向左的水平位移为 地铁向左的位移为 笔相对地铁的水平位移为（相对向右） 笔在竖直方向的位移为 所以笔相对地铁做直线运动，且运动方向与竖直方向的夹角的正切值为 刚好等于绳子与竖直方向的夹角，故C错误，D正确。 故选D。 16．C 【详解】A．所有从后轮边缘飞出的泥点离开后轮时均沿着切线方向，有些可以做竖直上抛运动，故A错误； B．后轮上未飞出的泥点的速度方向一定变化，所以速度发生变化，故B错误； C．从后轮最高点飞出的泥点做平抛运动，到达不了小孩后背，所以小孩背上的泥点不是从后轮最高点飞出的，故C正确； D．所有从后轮边缘飞出的泥点离开后轮时均沿着切线方向，速度不一定都是水平方向，只有从后轮最高点飞出的泥点做平抛运动，故D错误。 故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $