2026版高考物理基础练习-实验5探究平抛运动的特点.docxVIP

微练14实验5:探究平抛运动的特点

1.同学们通过如图甲所示的装置研究平抛运动的特点。

甲

(1)①实验过程中若发现小球在飞行过程中总与木板相撞或摩擦，可能的原因是木板未竖直放置。?

②(多选)为保证实验的顺利进行，下列操作正确的是CD(填选项字母)。?

A.使用空心小木球而非实心小铁球

B.斜槽轨道应尽可能光滑

C.每次从斜槽上的相同位置由静止释放小球

D.将坐标纸上确定的点用平滑曲线依次连接

(2)①某组同学通过实验，得到了小钢球做平抛运动的轨迹如图乙中的曲线所示。在曲线OP上取A、B、C、D四点，这四个点对应的坐标分别(xA，yA)、(xB，yB)、(xC，yC)、(xD，yD)，使yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16，若xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4，则说明小钢球在x轴方向的分运动为匀速直线运动。?

②另一组同学实验后收集到的数据方格纸如图丙所示，已知方格纸每个方格边长为d，A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为3gd2，小球在B点的速度大小为5gd2。(重力加速度为g，结果均用d和g表示

解析(1)①实验过程中若发现小球在飞行过程中总与木板相撞或摩擦，可能的原因是木板未竖直放置。

②为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小、质量较大的实心小铁球，A项错误；小球在运动中摩擦力每次都相同，所以没必要斜面轨道必须光滑，B项错误；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静止滚下，C项正确；将坐标纸上确定的点，用平滑曲线连接起来，D项正确。

(2)①根据h=12gt2，由yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16，可知tA∶tB∶tC∶tD=1∶2∶3∶4，所以xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4

②设相邻点间的时间间隔为T，在竖直方向上Δy=5d-3d=gT2，水平方向上v0=3dT，联立解得v0=3gd2，小球在B点的竖直速度vy=8d2T，B点的速度vB=v

2.玩具枪每次打出的子弹出射速度大小近似相等，飞行过程中所受空气阻力忽略不计。某同学为了测量子弹的出射速度，设计了如下实验:

(1)如图甲所示，调整支撑杆至竖直，然后固定转轴，使上方玩具枪水平射出子弹，测出子弹下降高度y和水平射程x，已知重力加速度为g，则子弹的出射速度v0=xg2y(用x、y、g表示)。

(2)第二次实验过程如图乙所示，枪口已正对竖直墙面调至水平。该同学朝墙面开枪，第一枪子弹落点为A；后退20cm，在相同高度处开了第二枪，落点为B；再后退20cm，在相同高度处开了第三枪，落点为C。测得AB=15cm，BC=25cm。重力加速度g=10m/s2，则子弹从枪口射出的初速度大小为2.0m/s，子弹落到B点时的速度大小为2.8m/s。(均保留2位有效数字)?

解析(1)根据平抛运动规律可知，子弹在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则y=12gt2，x=v0t，联立解得v0=xg

(2)平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，第一、二颗子弹在空中运动的时间差与第二、三颗子弹在空中运动的时间差相等。竖直方向子弹做自由落体运动，连续相等的时间内位移之差为BC-AB=gT2，代入数据解得相邻两颗子弹在空中运动的时间差T=0.1s，出枪口时的初速度v=ΔxT=2.0m/s，子弹落到B点时的竖直速度大小vy=AB+BC2T=2m/s，B点时的速度大小vB=v2+vy

3.利用传感器和计算机研究平抛运动的规律，物体A中装有发射装置。可以在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。B是超声—红外接收装置，其中装有B1、B2两个超声—红外接收器，并与计算机相连。B1、B2各自测出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，计算机即可算出它们各自与物体A的距离。如图甲所示，物体A从斜槽上的P点由静止释放，从斜槽末端O飞出，以抛出点为原点建立坐标系，计算机记录了一系列A的坐标值，数据如表格所示。

x/cm

0

5.8

11.6

17.4

23.2

29.0

34.8

y/cm

0

0.77

3.07

6.91

12.30

19.20

27.65

(1)(多选)以下实验操作正确的是AD(填选项字母)。?

A.图甲中斜槽末端O的切线应该水平

B.实验中需要多次让A从固定的位置P由静止释放

C.若仅用超声波脉冲进行信号的发射和接收，也能完成该实验

D.B1、B2两个超声—红外接收器和斜槽末端O应该在同一个竖直平面内

(2)根据实验数据在图丙中描出了相应的点，请描绘A的运动轨迹。

图见解析

(3)已知A每隔0.04s发射一次超声—红外脉冲，则A平抛的初速度v=1.45m/s。?

(4)由该实验求得当地的重力加速度g=9.6m/s2(保留1位小数)。