实验探究平抛运动的特点实验探究向心力大小与半径角速度质量的关系(练习)(解析版)-2025届高考物理

(1)实验时需要下列哪些器材______（填选项前的字母符号）
A．秒表B．刻度尺C．重锤线(2)关于实验装置和操作，下列说法正确的是______
A．实验要求斜槽轨道必须光滑
B．使斜槽末端切线保持水平
A．球心
B．球的上端
C．球的下端
在此实验中，下列说法正确的是A．斜槽轨道必须光滑
用光滑曲线把所有的点连接起来
【答案】(1) B BD
【详解】（1）[1]图甲示意的是平抛出的小球在横条处卡住，用铅笔标注小球的上端，确定平抛运动轨迹的方法，则坐标原点应选小球在斜槽末端点时球的上端在坐标纸上的投影点。

故选B。

[2]
(1)斜槽各处粗糙程度不一样，对本实验（填“有影响
是为了每次平抛的。

(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长
置，如图乙所示，则照相机的闪光频率为Hz；小球抛出的初速度的大小为
时速度大小为m/s。

【答案】(1) 无影响初速度相同(2) 10
【详解】（1）[1][2]斜槽各处粗糙程度不一样，对本实验无影响。

每次让小球从同一位置由静止释放，是为(1)在实验前，斜槽末端的切线（填“需要”或“不需要
(1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为用来确定的。

(2)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，每个小格的长度为
（结果包含g、L）。

(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了
v=，则竖直方向的加速度
此平抛物体的初速度02m s
(1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是
A．理想实验法
C．等效替代法
(2)为了探究钢球的向心力F的大小与轨道半径
A．应使用两个质量不等的钢球
B．应使两钢球离转轴的距离相同
C．应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上
(1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度w和半径r之间的关系，采用的实验方法是。

(2)在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；
(3)在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮
(1)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在
左、右塔轮的半径不等的层上。

转动手柄，观察左右标尺的刻度，此时可研究向心力的大小与系。

A．质量m B．半径r
(2)在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出
左、右塔轮半径之比为。

其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左、右两标尺的示数尺示数的比值（均选填“变大”“变小”或“不变
(1)这个实验主要采用的方法是_______。

A．等效替代法B．控制变量法
C．理想实验法D．放大法
(2)选择球I和球Ⅱ分别置于短臂C和短臂A，是为了探究向心力大小与________ A．质量之间的关系B．半径之间的关系
C．标尺之间的关系D．角速度之间的关系
(3)为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，应将实验小球I和
(1)演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的
A．角速度B．质量C．半径
(2)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、
左右塔轮的半径不等的层上。

匀速转动手柄，左边标尺露出
塔轮半径之比为；若该同学加速转动手柄，左右露出标尺格数之比
于”）。

【答案】(1)A (2) 2:1 等于
【详解】（1）塔轮通过皮带传动，套皮带的两轮边缘线速度相等，皮带上下拨动，目的是通过改变转动半
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线 ，每次让小球从同一位置由静止释放，是为
了每次平抛
；
(2)根据图（b ）中数据可得，当地重力加速度的大小为 【答案】(1)
水平
初速度相同 (2)9.7
【详解】（1）[1][2]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，确保小球抛出时速度水平；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的初速度相同。

（2）小球竖直方向做自由落体运动，由逐差法有：()(432y y y +-()()222
11.013.4 6.18.610m /s 9.7m /s g -+-+=
´=(1)斜槽不光滑 （填“会”或“不会”）影响实验结果。

(2)为了方便记录小钢球平抛运动经过的位置，该同学将一张带有小方格的白纸固定在背景板上，然后通过频闪照相得到了如图2所示的照片，照片记录了小钢球在运动过程中的三个位置，每个小格的边长为已知重力加速度g 取210m /s ，实际长度与照片中的长度之比为m /s ，通过B 点时的速度大小为
m /s 。

(3)若在照片上以A 点为坐标原点建立平面直角坐标系，水平向右为
(1)频闪周期T=s，小球从平抛起始点运动至图（b）中B位置时所经历的时间
(2)关于本实验的操作要求及误差分析说法有误的是______。

A．小球与斜槽之间的摩擦并不是造成实验误差的主要原因
B．安装斜槽时需保证斜槽末端的切线水平
C．方木板必须处于竖直平面内，固定时要用直尺检查坐标纸纵轴是否处于竖直方向
D．斜槽末端不能作为小球平抛的起始点，要以小球离开斜槽末端时球心在坐标纸上的投影点作为其平抛运动的起始点
(1)如图甲所示，OD为一竖直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开
用一束平行光照射小球，小球在运动过程中便在木板上留下影子。

用频闪照相机拍摄小球在运动过程中的位置以及在木板上留下的影子的位置，如图中A、B、C、D点。

现测得各点到
19.8cm，44.3cm，78.6cm。

根据影子的运动情况可知小球在竖直方向上的运动为
2
m/s（已知照相机的闪光频率为10Hz）（计算结果保留两位有效数字）
(2)若将平行光改为沿竖直方向，小球在运动过程中会在地面上留下影子，如图乙所示，用频闪照相机拍摄
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的___________；
A．探究小车速度随时间变化规律B．探究两个互成角度的力的合成规律
C．探究平抛运动的特点D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(2)某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第层塔轮（填“一”、“二”或“三”）。

(3)若某次实验中测得挡光条的挡光时间伪t D ，则滑块P 的角速度表达式为w =
；
(4)实验小组保持滑块P 质量和运动半径r 不变，探究向心力F 与角速度w 的关系，作出F -所示，若滑块P 运动半径0.2m r =，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由2F w -图线可滑块m =
kg （结果保留2位有效数字）。

【答案】(1)D (2)一
(3)d
D t
D (4)0.44
【详解】（1）在该实验中，通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同，探究向心力与另外一个物理
(1)用秒表记录运动n圈的总时间为
F= 。

(2)通过刻度尺测得钢球轨道平面距悬点的高度为
F= 。

(3)改变钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的
(1)该同学采用的实验方法为______。

A．控制变量法B．等效替代法
(2)改变半径r，多次测量，测出了五组n F、r的数据，如表所示：r 1.0 2.0 4.0 6.29.0
/cm
/N
F0.88 2.00 3.50 5.507.90
n
该同学对数据分析后，在坐标纸上描出了五个点，作出n F
(1)小物体做匀速圆周运动的向心力由 提供；
(2)操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的(3)如果在上述操作中突然松手，小物体将做 运动。

(4)在上述操作中采用的研究方法是 。

(1)用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4mm ，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为时的挡光时间31.510s t -D =´，则砝码做圆周运动的角速度(2)保持挡光杆的旋转半径不变，以F 为纵坐标，以横坐标，根据测得数据，在坐标纸上描点并绘制图线，作出的直线斜率65.010kg m k -=´×，由此可得砝码做圆周运动的半径为字）。