第20讲 探究平抛运动的特点（练习）（原卷版）

第20讲探究平抛运动的特点（模拟精练+真题演练）1．（2023·安徽蚌埠·统考模拟猜测）（1）利用如图甲所示的试验装置做“争辩平抛运动”的试验，下列试验条件必需满足的有______。

A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末端水平C．每次必需严格地等距离下降记录钢球位置D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）若用频闪摄影方法来争辩小球的平抛运动。图乙为记录下的频闪照片，x轴和y轴分别位于水平和竖直方向，照片中两个小球分别从同一高度平抛和自由下落，则依据照片可推断平抛运动在竖直方向的分运动为________运动。已知频闪周期为T，测得平抛小球在x轴上的坐标值后，用下列各式计算水平初速度，忽视空气阻力，测量时相对误差较小的是______A．

B．

C．

D．

E．

F．2．（2023·全国·模拟猜测）在地球上用如图甲所示装置争辩平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的刀片，当悬线摆至P点处时能轻易被割断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球接受频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是。照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为，则：（1）由已知信息，可知a点___________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。（2）由已知信息，若不计其他阻力，可以算出小球做平抛运动的初速度是________。（保留两位有效数字）（3）由已知信息，可以推算出地球表面的重力加速度为________（保留两位有效数字）3．（2023·陕西咸阳·统考三模）在探究平抛运动规律试验中，利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向（只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中），重力加速度为g。试验一：如图（a）所示，一倾斜角度为θ的斜面AB，A点为斜面最低点，直管保持与斜面垂直，管口与斜面在同一平面内，平抛运动试验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以依据需要沿斜面移动直管。（1）以下是试验中的一些做法，合理的的是__________。A．斜槽轨道必需光滑

B．安装斜槽轨道，使其末端保持水平C．调整轨道角度平衡摩擦力

D．选择密度更小的小球（2）某次平抛运动中，直管移动至P点时小球恰好可以落入其中，测量出P点至A点距离为L，依据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=________，初速度v0=_________（用L，g，θ表示）。试验二：如图（b）所示，一半径为R的四分之一圆弧面AB，圆心为O，OA竖直，直管保持沿圆弧面的半径方向，管口在圆弧面内，直管可以依据需要沿圆弧面移动。平抛运动试验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动，抛出口至O点的距离为h。（3）上下移动轨道，多次重复试验，记录每次试验抛出口至O点的距离，不断调整直管位置以及小球平抛初速度，让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及试验的可操作性，可以按如下步骤进行：首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点，当h确定时，理论上小球在圆弧面上的落点位置是___________（填“确定”或“不确定”），再调整小球释放位置，让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足=__________（用h，R，g表示）。4．（2023·广东·广州高三模拟猜测）用如图a所示的装置争辩平抛运动，请完成相关试验内容。（1）将斜轨固定在桌面上，反复调整斜轨末端成水平；（2）在末端出口处安装光电门并调整其到适当位置。将贴有坐标纸的木板紧靠在斜轨出口处竖直放置，并在坐标纸上将出口处标为O点，过O点作水平线为x轴、竖直线为y轴；（3）用螺旋测微器测量小球的直径d，读数如图b，则______mm；（4）从斜轨上释放小球，用每隔曝光一次的频闪照相机正对着木板照相；（5）从数字计时器读得小球通过光电门的遮光时间为，则小球通过光电门时的瞬时速度为______m/s；（保留两位有效数字）（6）依据频闪照片中记录的信息，在图a的坐标纸上标出小球离开斜轨后的5个连续位置A、B、C、D、E，读得A、E两位置的水平距离为12.00cm，由此可求得小球做平抛运动的初速度为______m/s；（保留两位有效数字）（7）多次试验发觉总是有，导致这个结果的可能缘由有______。（填选项前的字母）A．小球在轨道斜面上受摩擦阻力B．小球平抛运动过程受空气阻力C．小球平抛运动轨迹平面与坐标纸不平行D．小球经过光电门时，球心与光线不在同一高度5．（2023·湖南·长沙高三校考模拟猜测）为了测定斜面倾角，小迪在斜面上贴上一张方格纸，方格纸每个小方格（正方形）边长为d，如图甲所示，已知方格纸的横线与斜面底边平行，斜面底边水平。让一个粘有红色粉末的小球以肯定初速度沿方格纸的某条横线射出，在纸上留下滚动的痕迹。小迪利用手机对小球滚动的过程进行录像，并从录像中读取到小球从A点运动到B点（如图乙所示）的时间为t。当地重力加速度为g，小球在方格纸上的滚动摩擦可忽视，依据题中信息，完成下列问题：（1）小球的初速度为______；（2）小球的加速度为______；（3）斜面倾角的正弦值______；[在（1）（2）（3）问中，请用题干中，定义的d、g、t组成表达式填空]（4）已知d＝10cm，t＝1s，，则可测得斜面倾角______。6．（2023·山东·山师附中高三模拟猜测）如图所示，有人对“利用频闪照相争辩平抛运动规律”装置进行了改进，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、，但位置有肯定高度差，白色与黑色的两个相同的小球都由斜槽某位置静止开头释放。试验后对比片做肯定处理并建立直角坐标系，得到如图所示的部分小球位置示意图，取。（1）依据部分小球位置示意图，对试验装置和操作步骤下列说法正确的是___________。A．两斜槽末端切线水平

B．两斜槽必需光滑C．两小球必需同时释放

D．两小球是从两斜槽相同位置静止释放的（2）依据部分小球位置示意图，可知闪光频率为___________，B球抛出点坐标___________。（3）若两球在试验中于图中C位置发生碰撞，则可知两小球释放的时间差约为___________。7．（2023秋·广东东莞·高三校级联考）用如图甲所示的装置争辩平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上、钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点飞出，落在水平挡板上、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，在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。（1）以下是试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．试验时应先确定x轴再确定y轴D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）如图乙所示，依据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取C、D两点，与的水平间距相等且均为x，测得与的竖直间距分别是和；重复上述步骤，测得多组数据，计算发觉始终满足______，由此可初步得出结论：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。（3）如图丙所示，若试验过程中遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，可求得钢球平抛的初速度大小为______，B点距离抛出点的高度差为______。（已知当地重力加速度为g，结果用、、x表示）（4）某试验小组上下移动坐标纸，分别从不同位置静止释放小球，发觉两球轨迹1、2相交于一点，如题图丁所示，两球交点距抛出点的高度差分别为、，水平位移为，通过理论推导发觉，要使两球在交点处的速率相等，则、和须满足的关系式为______。（结果用、和表示）8．（2022秋·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考）如图甲所示为某种瓶装水电动取水器，波波同学利用平抛运动规律测量该取水器取水时的流量（单位时间流出水的体积）。试验方案如下：（1）利用游标卡尺测量取水器出水管内径d；（2）调整取水器管口方向，使取水器启动后水从管口沿______方向射出；（3）待水在空中形成稳定的弯曲水柱后，紧贴水柱后方放置白底方格板（已知每个正方格的边长均为L），并利用手机正对水柱拍摄照片，如图乙所示；（4）已知当地重力加速度为g，依据图乙可以计算水从O点运动到P点所需要的时间为______（用L、g进行表示）；（5）已知流量为（其中S为出水口的横截面积，v为水流从管口O点流出的速度大小）。由上述信息可得出取水器取水时的流量为______（用L、g、d进行表示）。9．（2022·福建·高考真题）某试验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。试验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调整槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔登记小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系．然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调整挡板进行多次试验．试验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。2.956.529.2713.2016.6119.905.958.8110.7412.4914.0515.2835.477.6115.3156.0197.4233.5（1）依据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线______。（2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成____________（填“线性”或“非线性”）关系，由此推断小球下落的轨迹是抛物线。（3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为____________（用斜率k和重力加速度g表示）。（4）该试验得到的图线常不经过原点，可能的缘由是________________________。10．（2022·浙江·统考高考真题）在“争辩平抛运动”试验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，