第五章 抛体运动 第3节 实验：探究平抛运动的特点（含解析）人教版（2019）必修第二册-高中物理
文档属性
| 名称 | 第五章 抛体运动 第3节 实验：探究平抛运动的特点（含解析）人教版（2019）必修第二册-高中物理 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 485.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-07-13 21:10:00 | ||
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文档简介
人教版（2019）必修第二册 第五章 抛体运动 第3节 实验：探究平抛运动的特点
一、单选题（本大题共3小题）
1．用如图所示的装置研究平抛运动。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．两球同时落地
B．应改变装置的高度，多次实验
C．实验能说明A球在竖直方向上做自由落体运动
D．实验能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
2．为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B。同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验，下列说法正确的是（ ）
A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
3．如图，在探究平抛运动的水平分运动的规律的实验中，下列哪些因素对探究规律没有影响（ ）
A．弧形轨道末端不水平
B．弧形轨道不光滑
C．实验小球为轻质小球
D．水平轨道不光滑
二、多选题（本大题共1小题）
4．为了研究平抛运动分运动的性质，用如图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开下落．关于该实验，下列说法中正确的有( )
A．两球的质量必须要相等
B．如果两球同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C．控制小锤打击力度来改变平抛初速度多次实验，可以验证分运动的独立性
D．该实验也能研究平抛运动的水平分运动性质
三、实验题（本大题共4小题）
5．如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球．AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹； BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论：
（1）平抛运动在水平方向的分运动为 ；
（2）平抛运动在竖直方向的分运动为 ．
6．在“研究平抛运动”实验中，
（1）图 1 是用横挡条卡住平抛小球，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 在坐标纸上的投影点。（选项填大写字母）
A．球心 B．球的上端 C．球的下端
（2）在此实验中，下列说法正确的是 。（选项填大写字母）
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轴的方向根据铅垂线确定
（3）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是 。（选项填大写字母）
A．释放小球时初速度不为 0
B．释放小球的初始位置不同
C．斜槽末端切线不水平
7．某同学设计了一个平抛运动的实验．实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中、......)，槽间距离均为d．把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d．实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，用平滑曲线连接各痕迹点就得到平抛的轨迹．
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜轨 、A板 、插槽垂直于斜轨并在斜轨末端正下方．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动的 ．
(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在 ．
(3)上图是该同学在实验中忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图中所示平抛运动的部分轨迹，求出物体做平抛运动的初速度为 m/s．
8．在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示。
(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法 .
(2)关于这个实验，以下说法中正确的是 ．
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度由静止释放
C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球的平抛运动要靠近木板但不接触
(3)在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是( )
(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三点间水平距离x1＝x2＝x＝12.40 cm，g取10 m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的计算式为 (用字母h1、h2、x、g表示)，代入数据得其大小为 m/s.
参考答案
1．【答案】D
【详解】A．根据装置图可以知道，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，故A正确；
B．要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度，多次实验，故B正确；
CD．因为两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可以知道，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故C正确，D错误。
故选D。
2．【答案】D
【详解】在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律；在图乙的实验中，通过频闪照片，发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上，知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动，频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等，知水平方向做匀速直线运动，故D正确，A、B、C错误；
故选D。
3．【答案】B
【详解】A．弧形轨道末端不水平，小球抛出后不做平抛运动，对实验有影响，故A错误；
B．只要每次释放小球的位置相同，轨道末端水平，弧形轨道是否光滑对实验没有影响，故B正确；
C．实验小球为轻质小球，空气阻力对小球影响较大，故C错误；
D．水平轨道不光滑，沿水平轨道运动的小球做减速直线运动，对实验有影响，故D错误。
故选B。
4．【答案】BC
【详解】平抛运动过程中，在竖直方向上做自由落体运动，运动性质与质量无关，A错误；
改变A球初速度后仍然会和B球同时落地，证明平抛的竖直分运动不受水平分运动影响，验证分运动的独立性，BC正确；本实验只能验证竖直方向上的分运动，不能验证水平方向上的运动，D错误．
5．【答案】 匀速直线运动 自由落体运动
【分析】根据平抛运动水平方向和竖直方向上的轨迹的特点得出两个方向上的运动规律．
【详解】（1）通过轨迹图可知，平抛运动在任意时刻水平方向上运动规律与匀速直线运动的规律相同，可知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
（2）通过轨迹图可知，平抛运动竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，在竖直方向上做自由落体运动.
6．【答案】 A BD/DB C
【详解】(1)[1]坐标原点应该选小球的球心，故选A。
(2)[2]A.本实验对斜槽轨道的粗糙程度没有要求。故A错误；
B.记录的点应适当多一些，可以提高实验的准确性。故B正确；
C.用光滑曲线把尽可能多的点连接起来，必要的时候可以舍弃一些点。故C错误；
D.y轴的方向根据重垂线确定。故D正确。
故选BD。
(3)[3]从照片来看，小球做的是斜抛运动，故C正确。
7．【答案】 末端水平 水平 初速度都相同 获取相等的时间并在x轴上形成位移 2.0m/s
【详解】(1)实验前应对实验装置反复调节，A板水平，斜槽末端水平，保证做平抛运动，初速度水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同；
(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同，即为获取相等的时间并在x轴上形成位移；
(3) 由，解得
物体做平抛运动的初速度为
8．【答案】 将小球放在水平木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平 BCD C v0＝x 1.24
【详解】(1)[1]能否使小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止,，如果小球放在水平木板的任意位置，均静止不动，则木板水平。
(2)[2] A．小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，A错误；
B．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，B正确；
C．小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，C正确；
D．实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，D正确。
故选BCD。
(3)[3]斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，这样测量起来比较方便，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。
故选C。
(4)[4][5]小球在水平方向做匀速运动，由于间距相等，因此时间间隔相等，小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有
Δh＝gt2
所以
小球平抛运动的初速度大小
代入数据，解得
v0＝0.124×m/s＝1.24 m/s
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一、单选题（本大题共3小题）
1．用如图所示的装置研究平抛运动。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．两球同时落地
B．应改变装置的高度，多次实验
C．实验能说明A球在竖直方向上做自由落体运动
D．实验能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
2．为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B。同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验，下列说法正确的是（ ）
A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动
C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动
3．如图，在探究平抛运动的水平分运动的规律的实验中，下列哪些因素对探究规律没有影响（ ）
A．弧形轨道末端不水平
B．弧形轨道不光滑
C．实验小球为轻质小球
D．水平轨道不光滑
二、多选题（本大题共1小题）
4．为了研究平抛运动分运动的性质，用如图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开下落．关于该实验，下列说法中正确的有( )
A．两球的质量必须要相等
B．如果两球同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
C．控制小锤打击力度来改变平抛初速度多次实验，可以验证分运动的独立性
D．该实验也能研究平抛运动的水平分运动性质
三、实验题（本大题共4小题）
5．如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球．AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹； BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论：
（1）平抛运动在水平方向的分运动为 ；
（2）平抛运动在竖直方向的分运动为 ．
6．在“研究平抛运动”实验中，
（1）图 1 是用横挡条卡住平抛小球，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 在坐标纸上的投影点。（选项填大写字母）
A．球心 B．球的上端 C．球的下端
（2）在此实验中，下列说法正确的是 。（选项填大写字母）
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轴的方向根据铅垂线确定
（3）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是 。（选项填大写字母）
A．释放小球时初速度不为 0
B．释放小球的初始位置不同
C．斜槽末端切线不水平
7．某同学设计了一个平抛运动的实验．实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中、......)，槽间距离均为d．把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d．实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，用平滑曲线连接各痕迹点就得到平抛的轨迹．
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜轨 、A板 、插槽垂直于斜轨并在斜轨末端正下方．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动的 ．
(2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在 ．
(3)上图是该同学在实验中忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图中所示平抛运动的部分轨迹，求出物体做平抛运动的初速度为 m/s．
8．在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示。
(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法 .
(2)关于这个实验，以下说法中正确的是 ．
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度由静止释放
C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球的平抛运动要靠近木板但不接触
(3)在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是( )
(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三点间水平距离x1＝x2＝x＝12.40 cm，g取10 m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的计算式为 (用字母h1、h2、x、g表示)，代入数据得其大小为 m/s.
参考答案
1．【答案】D
【详解】A．根据装置图可以知道，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，故A正确；
B．要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度，多次实验，故B正确；
CD．因为两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可以知道，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故C正确，D错误。
故选D。
2．【答案】D
【详解】在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律；在图乙的实验中，通过频闪照片，发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上，知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动，频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等，知水平方向做匀速直线运动，故D正确，A、B、C错误；
故选D。
3．【答案】B
【详解】A．弧形轨道末端不水平，小球抛出后不做平抛运动，对实验有影响，故A错误；
B．只要每次释放小球的位置相同，轨道末端水平，弧形轨道是否光滑对实验没有影响，故B正确；
C．实验小球为轻质小球，空气阻力对小球影响较大，故C错误；
D．水平轨道不光滑，沿水平轨道运动的小球做减速直线运动，对实验有影响，故D错误。
故选B。
4．【答案】BC
【详解】平抛运动过程中，在竖直方向上做自由落体运动，运动性质与质量无关，A错误；
改变A球初速度后仍然会和B球同时落地，证明平抛的竖直分运动不受水平分运动影响，验证分运动的独立性，BC正确；本实验只能验证竖直方向上的分运动，不能验证水平方向上的运动，D错误．
5．【答案】 匀速直线运动 自由落体运动
【分析】根据平抛运动水平方向和竖直方向上的轨迹的特点得出两个方向上的运动规律．
【详解】（1）通过轨迹图可知，平抛运动在任意时刻水平方向上运动规律与匀速直线运动的规律相同，可知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
（2）通过轨迹图可知，平抛运动竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，在竖直方向上做自由落体运动.
6．【答案】 A BD/DB C
【详解】(1)[1]坐标原点应该选小球的球心，故选A。
(2)[2]A.本实验对斜槽轨道的粗糙程度没有要求。故A错误；
B.记录的点应适当多一些，可以提高实验的准确性。故B正确；
C.用光滑曲线把尽可能多的点连接起来，必要的时候可以舍弃一些点。故C错误；
D.y轴的方向根据重垂线确定。故D正确。
故选BD。
(3)[3]从照片来看，小球做的是斜抛运动，故C正确。
7．【答案】 末端水平 水平 初速度都相同 获取相等的时间并在x轴上形成位移 2.0m/s
【详解】(1)实验前应对实验装置反复调节，A板水平，斜槽末端水平，保证做平抛运动，初速度水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同；
(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同，即为获取相等的时间并在x轴上形成位移；
(3) 由，解得
物体做平抛运动的初速度为
8．【答案】 将小球放在水平木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平 BCD C v0＝x 1.24
【详解】(1)[1]能否使小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止,，如果小球放在水平木板的任意位置，均静止不动，则木板水平。
(2)[2] A．小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，A错误；
B．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，B正确；
C．小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，C正确；
D．实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，D正确。
故选BCD。
(3)[3]斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，这样测量起来比较方便，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。
故选C。
(4)[4][5]小球在水平方向做匀速运动，由于间距相等，因此时间间隔相等，小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有
Δh＝gt2
所以
小球平抛运动的初速度大小
代入数据，解得
v0＝0.124×m/s＝1.24 m/s
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