第1章　抛体运动 分层作业3　探究平抛运动的特点--2025粤教版高中物理必修第二册同步练习题

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2025粤教版高中物理必修第二册
分层作业3　探究平抛运动的特点
1.用频闪照相法记录的小球做平抛运动每隔相等时间的位置如图所示.由图可知小球在相等时间内(　　)
A.水平位移越来越大
B.竖直位移越来越小
C.水平位移始终相等
D.竖直位移始终相等
2.(2024广东潮州高一检测)在研究小球平抛运动规律的实验中:
甲
(1)方案一:用平行y轴的光照射小球A,在x轴上留下小球A的影子,在平抛小球A的同时从同一处自由下落一小球B,在小球运动过程中拍得频闪照片如图甲所示,经分析知相邻影子间距相等,则该实验　　　　　(选填“能”或“不能”)同时说明小球A在水平方向做匀速直线运动、在竖直方向做自由落体运动.
(2)方案二:如图乙所示,每次须将小球从轨道上同一处无初速释放,其目的是使小球每次　 　　.
乙
A.抛出后只受重力作用
B.抛出时速度相同
C.抛出时速度方向水平
3.(2024广东惠州高一阶段练习)用如图甲、乙所示的两种装置来分析平抛运动的特点.
(1)图甲中用小锤击打弹性金属片C,小球A沿水平方向飞出后做平抛运动,与此同时,与小球A相同的小球B被松开做自由落体运动;改变实验装置离地面的高度,多次实验,两小球总是　　　　　　(选填“同时”“小球A先”或“小球B先”)落地,这说明做平抛运动的小球A在竖直方向上做自由落体运动.
(2)图乙中,M、N是两个完全相同的轨道,轨道末端都与水平方向相切,其中,轨道N的末端与光滑水平面相切,轨道M通过支架固定在轨道N的正上方.将小钢球P、Q分别吸在电磁铁D、E上,然后切断电源,使两小钢球以相同的初速度v0同时通过轨道M、N的末端,发现两小钢球　　　　(选填“同时”或“先后”)到达F处,发生碰撞.改变轨道M在轨道N上方的高度,再进行实验,结果两小钢球也总是发生碰撞,这说明做平抛运动的小钢球P在水平方向上的运动情况与小钢球Q　　　　(选填“相同”或“不同”),为　　　　　　　(选填“匀速直线运动”或“匀加速直线运动”).
4.(1)在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球的影响,选择小球时,应选择下列的　　　　.
A.实心小铁球　　　　B.空心小铁球
C.实心小木球 D.以上三种小球都可以
(2)在研究平抛运动的实验中,用如图甲所示的装置,斜槽末端切线要　　　　,且要求小球要从同一位置　　　　(选填“有初速”或“无初速”)释放,现用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格边长L=1.6 cm,若小球在平抛运动中的几个位置如图乙所示,小球由A位置到B位置的时间间隔为　　　　 s,小球平抛运动的初速度大小为　　　　　　 m/s.(g取10 m/s2)
5.(2024广东广州高一检测)如图所示,某小组利用该实验装置测量小球做平抛运动的初速度,实验步骤如下:
①将斜槽轨道的末端调整至水平,表面钉有复写纸和白纸的木板竖直立于轨道末端右侧,使小球从斜槽上紧靠挡板由静止释放,小球撞到木板后在白纸上留下痕迹点A;
②如图,依次将木板水平向右平移一段相等的距离x,每次小球都从斜槽上同一位置静止释放,小球撞到木板,分别在白纸上留下痕迹点B、C、D、E;
③测得x=10.00 cm,相邻两痕迹点间距数据如下表:
分段 AB BC CD DE
间距/cm - 4.15 6.60 9.05
重力加速度g取9.8 m/s2.请回答以下问题:
(1)由图中读出AB间距数据并填入表格中的空格横线处;
(2)根据测量数据,求得小球初速度大小为v0=　　　 m/s(保留一位小数);
(3)木板每次水平向右平移相同距离x是为了使　　　　相等.
6.(2024广东深圳高一检测)如图为某实验小组利用平抛运动规律测量电动抽水器的流量(每秒排出的液体体积)的实验装置.实验过程如下:
(1)将水桶和薄底水杯放在同一水平桌面上.测量抽水器出水管内径(直径)d,调节管口方向.启动抽水器后水均匀从管口水平射出.
(2)水柱离开管口落入水杯,测量管口距落点间的水平距离x=33.00 cm,管口距桌面高度h=　　　　　 cm(由图中读出).
(3)已知当地重力加速度g取9.8 m/s2,计算水从管口流出的初速度大小v0=　　　　　　 m/s.
(4)已知流量的表达式为Q=Sv(其中S为水流的横截面积,v为水流的速度大小).则该抽水器的流量Q=　　　　　　(用符号x、h、g、d表示,已知水柱充满管口).
(5)调小抽水器功率挡位并平移水杯,则水从管口到落点的时间　　　　　　,重新装满同一杯水所需的时间　　　　　　.(均选填“变长”“不变”或“变短”)
7.某高速摄像机拍摄到一物体在一面竖直砖墙前做平抛运动,平抛运动轨迹平行于墙面,为了通过视频分析出物体平抛运动的初速度及墙壁的砖块长宽尺寸,某物理学习小组进行了如下步骤:
步骤1:通过反复回放慢放视频描出物体运动轨迹如图所示;
步骤2:通过视频读取物体从A点到B点的运动时间Δt;
步骤3:测出视频中砖块的长宽比k.
已知重力加速度为g,空气阻力影响可忽略,通过对以上数据的分析可得:
(1)砖块的长度为　　　　　;
(2)物体平抛运动的初速度大小为　　　　　;
(3)物体经过P点时的速度大小为　　　　　.
分层作业3　探究平抛运动的特点
1.C　解析 小球做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则小球在相等时间内,水平位移始终相等,故A错误,C正确;在竖直方向上小球做自由落体运动,则小球在相等时间内,竖直位移越来越大,故B、D错误.
2.解析 (1)根据照片显示,小球A在水平方向相等时间内的水平位移相等,能说明小球A在水平方向做匀速直线运动;小球A在竖直方向的运动和小球B的自由落体运动相同,能说明小球A在竖直方向做自由落体运动.
(2)每次须将小球从轨道上同一处无初速释放,其目的是使小球每次抛出时速度相同,画出轨迹相同.故选B.
答案 (1)能　(2)B
3.解析 (1)与小球A相同的小球B被松开做自由落体运动,改变实验装置离地面的高度,多次实验,两小球总是同时落地.这说明做平抛运动的小球A在竖直方向上的运动情况与小球B相同,为自由落体运动.
(2)两小钢球以相同的初速度v0同时通过轨道M、N的末端,发现两小钢球同时到达F处,发生碰撞.改变轨道M在轨道N上方的高度,再进行实验,结果两小钢球也总是发生碰撞,这说明做平抛运动的小钢球P在水平方向上的运动情况与小钢球Q相同,为匀速直线运动.
答案 (1)同时　(2)同时　相同　匀速直线运动
4.解析 (1)在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球的影响,选择小球时,应选择质量较大且体积较小的实心小铁球,故选A.
(2)在研究平抛运动的实验中,为使小球每次都能从斜槽末端以相同的水平初速度抛出,斜槽末端切线要水平,且要求小球要从同一位置无初速释放.
设小球由A位置到B位置的时间间隔为T,根据运动学公式有gT2=yBC-yAB=L,解得T=0.04 s,小球平抛运动的初速度大小为v==0.8 m/s.
答案 (1)A　(2)水平　无初速　0.04　0.8
5.解析 (1)刻度尺最小分度值为0.1 cm,所以间距为
AB=2.20 cm-0.50 cm=1.70 cm.
(2)根据匀变速运动推论Δy=y2-y1=gT2,解得T= s=0.05 s
小球初速度为v0==2.0 m/s.
(3)小球在水平方向匀速运动,所以木板每次水平向右平移相同距离x是为了使时间间隔相同.
答案 (1)1.70　(2)2.0　(3)时间间隔
6.解析 (2)由图可知,测量工具的最小分度为0.1 cm,则管口距桌面高度为44.10 cm.
(3)由平抛运动规律有,竖直方向h=gt2,水平方向x=v0t,则v0==x=33.00×10-2× m/s=1.1 m/s.
(4)该抽水器的流量Q=Sv=π.
(5)由平抛运动规律,竖直方向有h=gt2,得t=,则水从管口到落点的时间不变;调小抽水器功率则流量减小,故重新装满同一杯水所需的时间变长.
答案 (2)44.10　(3)1.1　(4)　(5)不变　变长
7.解析 (1)物体在竖直方向做自由落体运动,在水平方向做匀速直线运动,设砖块的宽度为d,则长度为kd;由图可知,物体从A点到B点,水平方向位移是3kd,竖直方向位移是6d;物体从A点到P点,水平方向位移是2kd,竖直方向位移是3d,设A点在竖直方向的分速度为vA,由图知物体从A点到P点的时间是Δt,物体从A点到B点的时间为Δt;则竖直方向有3d=vA·Δt+,6d=vAΔt+g(Δt)2,解得d=g(Δt)2,vA=gΔt,所以,砖块的长度为kd=kg(Δt)2.
(2)物体平抛运动的初速度大小v0=kgΔt.
(3)设物体经过P点时的速度大小为vP,物体在P点的竖直分速度为vyP=vA+g·Δt=gΔt
vP=.
答案 (1)kg(Δt)2　(2)kgΔt　(3)
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