2020年高考物理实验专项复习：《探究平抛运动的特点》(解析版)

《探究平抛运动的特点》一、实验题1.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。

①他观察到的现象是：小球A、B______(填“同时”或“不同时”)落地；②让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______(填“变长”、“不变”或“变短”)；③上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。

2.图(甲)所示是研究平抛物体运动的实验装置图，(乙)是实验后在白纸上作的图．(1)安装斜槽轨道时要注意________________________________.(2)实验过程需要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，每次释放小球时应使小球________________ ，目的是____________________。

(3)O为平抛运动起点，计算小球作平抛运动的初速度的公式是v0=________，根据(乙)图给出的数据，计算出小球平抛的初速度v0=________m/s.(g=9.8m/s2)3.在“研究平抛物体的运动”的实验中，(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)某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为______m/s，初始位置的坐标为______(单位为cm，g=10m/s2).4.(1)做研究平抛运动实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：______．A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.用铅笔记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：①照相机的闪光频率是______Hz；②小球运动中水平分速度的大小是______m/s；③小球经过B点时的速度大小是______m/s．5.在“研究平抛运动”实验中：(1)图1是横档条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的______ ．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______ (多选)．A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重锤线确定．(2)图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可以判断实验操作错误的是______ ．A.释放小球的初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不平．(3)如图3所示是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是______ ．6.用如图1所示装置研究平抛运动。

将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。

钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。

由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。

移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有______。

A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末段水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则y1 y2______13(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。

可求得钢球平抛的初速度大小为______(已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示)。

(3)为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是______。

A.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。

这实际上揭示了平抛物体______。

A.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在下落过程中机械能守恒(5)牛顿设想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。

同样是受地球引力，随着抛出速度增大，物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动，请分析原因。

7.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端______。

每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______。

(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______。

(g=9.8m/s2)(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，B点的竖直分速度为______。

(g=10m/s2)8.在用频闪照相法“研究平抛运动”的实验中，已知所用的数码相机拍摄照片，方格纸的每一小格的边长为5cm，取重力加速度g=10m/s2.试探究下列问题：(1)由图可以计算出小球初速度大小为______m/s．(2)由图可计算出小球运动到B点的速度大小______m/s．9.(1)为了进一步探究物体做平抛运动的规律，设计了如图甲所示的实验装置，以抛出点O点为坐标原点，实验中在坐标纸上建立好直角坐标系xOy，依次下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在坐标方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连接起来。

有关实验的一些操作，下列说法正确的有_____________；A.每次必须由静止释放小球B.每次释放小球的位置可以不同C.斜槽轨道必须光滑D.斜槽轨道末端可以不水平E.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些(2)在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，重力加速度为g。

若小球在平抛运动图中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________________，小球在a点的速度v a=_______________。

(用已知量L、g表示)10.某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动。

(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______A.保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B.保证小球飞出时，初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。

改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。

某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图乙1、2、3的位置，且l与2的间距等于2与3的间距。

若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是______。

A.x2−x1=x3−x2B .x2−x1<x3−x2C .x2−x1>x3−x2D .无法判断(3)另一同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。

部分运动轨迹如图丙所示。

图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。

重力加速度为g。

可求出小球从P1运动到P2所用的时间为______，小球抛出时的水平速度为______。

11.小芳和小强两位同学采用了不同的实验方案来研究平抛运动．(1)小芳同学利用如图甲所示的装置进行实验．下列说法正确的是______．A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道的末端必须保持水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表(2)小强同学利用频闪照相的方式研究平抛运动．图乙是在每小格的边长为5cm的背景下拍摄的频闪照片，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2.则照相机两次闪光的时间间隔△t=______s，小球被抛出时的水平速度v=______m/s．12.如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______．A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y−x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______．(3)某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，实验中只记录了竖直线没有记录平抛的起点，在竖直线上取某点记为O，过O的水平线为X轴，在轨迹上任取三点A、B、C，测A、B和C 点竖直坐标y1为40.0cm、y2为120.0cm、y3为175.0cm，A、B两点水平坐标为20.0cm和40.0cm.则平抛小球的初速度v0为______ m/s，小球在C点的速度v C为______ m/s(结果可以用根式表示，g取10m/s2).13.如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。

A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y−x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是______。