5 抛体运动 实验强化 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）

实验强化　探究平抛运动的特点 1.(1)a　(2)0.1　1 [解析] (1)小球做平抛运动,平抛运动在水平方向上为匀速直线运动,摄像头B拍摄的是竖直方向上的运动,故应该是间距均匀增大的点.故摄像头B所拍摄的频闪照片为a. (2)摄像头A拍摄小球水平方向上的匀速直线运动,摄像头B拍摄小球竖直方向的自由落体运动,图乙a中O、P距离h=125 cm,则由h=gt2解得t== s=0.5 s,故频闪仪的闪光间隔时间T= s=0.1 s.b中O、P距离x=50 cm,则由x=v0t,解得小球做平抛运动的初速度大小v0== m/s=1 m/s. 2.0.1　1.5　2.5 [解析] 小球在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.竖直方向有Δy=gT2,Δy=y2-y1=25 cm-15 cm=10 cm=0.1 m,得T== s=0.1 s,小球水平方向做匀速运动,有x=v0T,可得v0== m/s=1.5 m/s,小球在B点时竖直方向的速度vBy为小球经过这AC段竖直方向的平均速度,有vBy== m/s=2 m/s,则小球在B点的合速度大小为vB== m/s=2.5 m/s. 3.(1)平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动　 (2)　x [解析] (1)a、b两球同时落地,这个演示实验说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动. (2)竖直方向为自由落体运动,等时间段内的位移差为定值,所以y2-y1=y1-y0,则y1=,若实验所用小球直径为D,用刻度尺测得图乙中小球直径为d,则实际长度与频闪照片上长度的比例为k=,则b球三个相邻时刻的高度差y1、y2,a球两个相邻时刻水平距离x,实际值分别为、、,令相邻时刻之间的时间间隔为T,则有=gT2,=v0T,解得v0=x. 4.(1)AC　(2)=　2　2 [解析] (1)该同学观察到的现象是A、B两个小球相撞,故A正确,B错误;说明两球在水平方向的运动完全相同,即反映的平抛运动的规律是A球平抛时在水平方向做匀速直线运动,故C正确,D错误. (2)OA、AB水平方向均为4个格,根据x=v0t,可知小球从O点运动到A点所用时间t1等于从A点运动到B点所用时间t2,即t1=t2;在竖直方向上有yAB-yOA=gT2,解得T=0.1 s,水平方向做匀速直线运动,有4L=v0T,解得初速度为v0=2 m/s;小球在A点的竖直速度为vAy==2 m/s,可得小球在A点的速度大小为vA==2 m/s. 5.(1)B　(2)yn　　(3)A　(4)1 [解析] (1)平抛运动要求初速度水平,需用水平仪校准轨道末端切线水平,半径R、轨道高度、释放位置不直接影响“平抛”的前提条件,故选B. (2)竖直方向做自由落体运动,有yn=g(nΔt)2,解得g=,故需测量yn. (3)末端向上倾斜会使小球获得竖直向上的初速度,导致yn偏小,由g=可知,测得的g偏小,故A正确;小球释放点低于预定位置,不影响g的测量,故B错误;实验时间Δt略大,导致yn偏大,会使测得的g偏大,故C错误. (4)平抛运动中,水平方向位移x=v0t,竖直方向位移y=gt2,联立得y=x2,故斜率k=,由题图乙数据解得v0=1 m/s. 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验强化　探究平抛运动的特点 (时间:40分钟　总分:34分) 1.(6分)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律.他们分别在该装置正上方和右侧正前方安装了相同的频闪仪器A、B并进行了拍摄,得到的频闪照片如图乙所示,O为抛出点,P为运动轨迹上某点(P点位置如图乙所示).则根据平抛运动规律分析下列问题: (1)(2分)图乙中,摄像头B所拍摄的频闪照片为　　　　(选填“a”或“b”).  (2)(4分)测得图乙a中O、P距离为125 cm,b中O、P距离为50 cm,g取10 m/s2,则频闪仪的闪光间隔时间为　　　　s,小球做平抛运动的初速度大小应为　　　　 m/s.  2.(6分)[2026·山东泰安高一期中] 小赞同学利用如图甲所示的装置探究平抛运动,实验时将竖直板放置在斜槽右侧的某位置,将小球从挡板处由静止释放,记录在白纸上留下的痕迹A,然后依次将竖直木板向右移动相同的距离x=15 cm,并将小球从挡板由处静止释放,同时记录在白纸上留下的痕迹B、C,记录的痕迹转化为如图乙所示轨迹上三点,用刻度尺测量A、B两点和B、C两点的竖直高度分别为y1=15 cm、y2=25 cm,重力加速度g取10 m/s2.请回答下列问题: 由图乙分析可知A、B、C相邻两点的时间间隔相等,均为　　　 s,小球离开斜槽末端的速度大小为　　　 m/s,小球经过B点时的速度大小为　　　 m/s.  3.(6分)[2025·河北邯郸一中高一月考] 某同学用电磁实验装置和频闪相机分别研究平抛运动: (1)(2分)如图甲所示,将小球a由斜槽上某一高度处静止释放,小球离开斜槽末端(水平)时撞开轻质接触式开关,被电磁铁吸住的小球b同时自由下落.结果发现a、b两球同时落地,这个演示实验说明: 　 　;  (2)(4分)某次实验,频闪照相记录两小球a、b在不同时刻的位置如图乙所示.若实验所用小球直径为D,用刻度尺测得照片中小球直径为d.图乙中b球运动过程中四个相邻时刻的高度差分别为y0、y1、y2,a球两个相邻时刻水平距离为x,重力加速度为g.在误差允许的范围内,y1=　　　　(用y0、y2表示);利用这些数据计算a球平抛初速度为　　　　(用x、d、D、g、y1、y2表示).  4.(6分)[2026·四川绵阳中学高一月考] 在“探究平抛运动规律”的实验中,某同学进行了如下实验探究. 如图甲所示,将两个倾斜角度相同的光滑轨道固定在同一个竖直平面内,轨道下端水平.2轨道末端与光滑水平面平滑连接.把两个完全相同的小球A、B分别从1、2倾斜轨道上相对轨道末端有相同高度差的位置由静止开始同时释放,使两小球能以相同的水平速度同时分别从两轨道的下端射出(水平轨道足够长),观察到某一现象.改变两小球在斜面上相对轨道末端的释放高度,使之仍相同,则仍能观察到这一现象,故可以概括平抛运动的某一规律. (1)(3分)该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是　　　　(填选项前的字母);  A.A、B两个小球相撞 B.A、B两个小球不相撞 C.A球平抛时水平方向做匀速直线运动 D.A球平抛时竖直方向做自由落体运动 (2)(3分)图乙的实验装置,轨道末端切线水平.在实验过程中每次释放小球的位置都相同,该同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损,导致平抛运动的初始位置缺失.他选取轨迹中任意一点O为坐标原点,建立xOy坐标系(x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向),如图丙所示.在轨迹中选取A、B两点,已知坐标纸每小格的边长L=5 cm,重力加速度g取10 m/s2.由此可知,小球从O点运动到A点所用时间t1与从A点运动到B点所用时间t2的大小关系为t1　　　　t2(选填“>”“<”或“=”);小球平抛运动的初速度v0=　　　　 m/s,小球在A点的速度大小为　　　　 m/s.  5.(10分)[2026·河南商丘第一高级中学高一月考] 如图甲所示为研究平抛运动的实验装置,装置由固定的铁架台和圆弧轨道(半径R=0.5 m)组成,位移传感器与计算机连接.实验时小球从圆弧轨道上某位置由静止释放,沿着轨道向下运动,离开轨道时,位移传感器开始实时探测小球的位置,测得不同时刻小球的位置坐标,相邻点时间间隔为Δt=0.02 s.其中O点为抛出点,标记为n=0,其他点依次标记为n=1、2、3、… (1)(2分)为确保小球离开轨道后做平抛运动,必须进行的关键操作是　　　　(填选项前的字母).  A.测量圆弧轨道的半径R B.用水平仪校准轨道末端切线水平 C.调整轨道高度使小球落地点在传感器中心 D.保证小球每次从轨道最高点释放 (2)(4分)如果竖直方向为自由落体运动,计算重力加速度g需测量的物理量是　　　　(选填“yn”“xn”或“sn”,其中yn为第n点到O点的竖直距离,xn为第n点到O点的水平距离,sn为第n点到O点的直线距离),g的表达式为　　　　(用所测物理量和Δt、n表示).  (3)(2分)在(2)问实验测得的g值比真实值偏小,可能的原因是　　　　(填选项前的字母).  A.轨道末端切线略微向上倾斜 B.小球释放点低于预定位置 C.实验时位移传感器数据中Δt略大于0.02 s (4)(2分)经正确操作,某同学在轨迹上选取间距较大的几个点,根据其坐标在直角坐标系内描绘出y⁃x2图像,如图乙所示.由此可计算出小球从轨道上水平抛出的初速度v0=　　　　 m/s(重力加速度g取9.8 m/s2).  学科网（北京）股份有限公司 $