5.3 实验:探究平抛运动的特点 (课后习题)-(Word版)【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第二册学生用书(人教版)
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内容正文:
3 实验:探究平抛运动的特点
1.C [解析] 平抛运动的原点应该选在小球在斜槽末端时球心的投影位置,竖直向下为y轴,水平方向为x轴,故选C.
2.C [解析] 本实验中不需要用秒表测量时间,故A错误;为了确定平抛运动的轨迹,需要小球有不变的初速度,且初速度水平,故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B、D错误;实验中需用铅笔标注小球球心在白纸上的投影点,从而确定平抛运动的轨迹,故坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心在白纸上的投影点,故C正确.
3.B [解析] 甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在竖直方向上做自由落体运动,B正确,A错误;乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做匀速直线运动,C、D错误.
4.B [解析] 图甲是研究平抛运动的竖直方向分运动的实验装置,与水平方向的速度(打击力度)大小无关,选项A错误;图乙要想获得稳定的平抛运动轨迹,应该保持稳定的压强,因此要求竖直管上端A一定要低于水面,选项B正确;利用图丙研究平抛运动时必须保证斜槽末端水平,并且每次释放时要求从同一位置由静止释放,选项C错误;坐标系应以小球在槽末端时的球心为原点,选项D错误.
5.(1)BD (2)C
[解析] (1)为了保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,为了让小球每次做同样的平抛运动,小球每次应从同一位置由静止释放,小球在每次运动中所受的摩擦力都相同,故不需要斜槽轨道光滑,A错误;为了得出更符合实际的轨迹,应描出尽量多的点,但不需要把所有的点都连接起来,个别偏差过大的点应舍去,B正确,C错误;y轴的方向根据铅垂线确定,D正确.
(2)斜槽末端是水平的,小球做平抛运动,要分解为水平方向和竖直方向的分运动,故方格纸应该竖直放置,且斜槽末端在木板上的投影也必须在坐标纸上,故C正确,A、B、D错误.
6.(1)ABD (2)自由落体 A球相邻两位置水平距离相等
[解析] (1)选择体积小、质量大的小球,以减小阻力的影响,选项A正确;借助重垂线确定竖直方向,选项B正确;先打开频闪仪,再抛出小球,选项C错误;水平抛出小球,让小球做平抛运动,选项D正确.
(2)根据任意时刻A、B两球的高度相同,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.
7.(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 (2)P球落地时刚好和Q球相遇 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
[解析] (1)在击打金属片时,金属片把A球沿水平方向弹出,A球做平抛运动,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落地,说明A球与B球在竖直方向的运动规律相同,即说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动.
(2)两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出,小球P做平抛运动,小球Q沿水平方向做匀速直线运动,可以看到P球落地时刚好和Q球相遇;当改变弧形轨道M的离地高度时,两小球仍能相遇,说明平抛运动在水平方向的运动规律与匀速直线运动规律相同,即说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动.
8.(1)末端水平 保证每次小球水平抛出的初速度相同 (2)保证相邻痕迹点间的水平距离大小相等 (3)如图所示
[解析] (1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端水平,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保证每次小球水平抛出的初速度相同.
(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了保证相邻痕迹点间的水平距离大小相等.
(3)将题图乙中各点用平滑的曲线相连,作出平抛运动的轨迹,如图所示.
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3 实验:探究平抛运动的特点
(时间:40分钟 总分:44分)
(选择题每小题4分)
1.[2026·天津和平区高一期末] 利用如图所示装置研究平抛运动的规律.若取平抛运动的起始点为坐标原点,则坐标原点的选择正确的是 ( )
A
B
C
D
2.[2025·江苏南通高一期末] 如图所示,在“研究平抛运动”实验中,横挡条卡住平抛小球,小球挤压复写纸,在白纸上留下小球球心的投影点,从而得到平抛运动的轨迹,关于此实验,下列说法中正确的是 ( )
A.秒表是实验必要的器材
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心在白纸上的投影点
D.每次从斜槽上释放小球的位置不一定相同
3.如图甲、乙所示是两个研究平抛运动的演示实验装置.对于这两个演示实验的认识,下列说法正确的是 ( )
A.甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在水平方向上做匀速运动
B.甲图中,两球同时落地,说明平抛小球在竖直方向上做自由落体运动
C.乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做匀加速运动
D.乙图中,两球恰能相遇,说明平抛小球在水平方向上做自由落体运动
4.在探究平抛运动的规律时,可选用如图所示的各种装置图,则以下操作合理的是 ( )
A.选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,可多次改变小球距地面的高度,但必须控制每次打击的力度不变
B.选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A一定要低于水面
C.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D.选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,要以槽口的端点为原点建立坐标系
5.(6分)在“探究平抛运动的特点”实验中:
(1)(3分)下列说法正确的是 (填选项前的字母).
A.斜槽轨道必须光滑
B.记录的点应适当多一些
C.用平滑曲线把所有的点连接起来
D.y轴的方向根据铅垂线确定
(2)(3分)在做实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是 (填选项字母).
A B C D
6.(6分)[2025·福建福州一中高一月考] 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,探究平抛运动的特点.
(1)(2分)关于实验,下列做法正确的是 (填选项前的字母).
A.选择体积小、质量大的小球
B.借助重垂线确定竖直方向
C.先抛出小球,再打开频闪仪
D.水平抛出小球
(2)(4分)图甲所示的实验中,A球沿水平方向抛出,同时B球自由落下,借助频闪仪拍摄上述运动过程.图乙为某次实验的频闪照片,在误差允许范围内,根据任意时刻A、B两球的高度相同,可判断A球竖直方向做 运动;根据 ,可判断A球水平方向做匀速直线运动.
7.(6分)两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:
(1)(2分)甲同学采用如图1所示的装置,击打金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,听到两球同时落地,改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明
.
(2)(4分)乙同学采用如图2所示的装置,两个相同的弧形光滑轨道M、N,N的末端与光滑的水平板相切,两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出.实验可观察到的现象应是
.
仅仅改变弧形轨道M的离地高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 .
8.(10分)某同学设计了一个探究平抛运动的实验.实验装置示意图如图甲所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中P0P0'、P1P1'、…),槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图乙所示.
(1)(4分)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽 .每次让小球从同一位置由静止释放,是为了 .
(2)(2分)每次将B板向内侧平移距离d,是为了 .
(3)(4分)在图乙中绘出小球做平抛运动的轨迹.
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