专题22 实验 探究平抛运动的特点——年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用）（测试卷及答案解析）.docx

2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用） 专题22 实验 探究平抛运动的特点 （时间：30分钟） 1．某兴趣小组探究平抛运动的特点，尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方向的分运动。 （1）在如图甲所示的实验中，用小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被释放，自由下落，由两球撞击水平地面的声音判断出两球同时落地。改变装置的高度和小锤打击的力度，多次实验，发现两球仍然同时落地，由此可初步得出结论∶平抛运动的_______ A．竖直分运动是自由落体运动 B．水平分运动是匀速直线运动 C．竖直分运动是自由落体运动，水平分运动是匀速直线运动 （2）用如图乙所示的装置进行定量研究。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点水平飞出，由于挡板MN靠近硬板一侧较低，钢球落到挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹，上下调节挡板， 通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。 取平抛运动的起始点为坐标原点O，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。下列操作正确的有____________。 A．钢球静置于Q点时，取钢球的球心作为坐标原点O B．确定y轴时，需要y轴与重锤线平行 C．可以将重锤线当作尺直接画出y轴 D．应该先确定x轴，再确定y轴 （3）如图丙所示，根据印迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取C、D两点，OC与CD的水平间距相等且均为x，测得OC与CD的竖直间距分别是y1和；重复上述步骤，测得多组数据，计算发现始终满足=_______， 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，算出钢球平抛的初速度大小为_______ （结果用x、、当地重力场速度g表示）。 【答案】 A AB 【解析】 （1） A球水平抛出，同时B球被释放，自由下落，由两球撞击水平地面的声音判断出两球同时落地，说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动； 故选A。 （2）A. 钢球静置于Q点时，取钢球的球心作为坐标原点O，A正确； B．确定y轴时，需要y轴与重锤线平行，B正确； C．由于重锤线是柔软的且可以摆动，不可以将重锤线当作尺直接画出y轴，C错误； D．本实验确定x轴y轴无先后之分，D错误； 故选AB。 （3） 在轨迹上取C、D两点，OC与CD的水平间距相等且均为x，由于平抛运动水平方向做匀速直线运动，则从O点C点与从C点到D点所用时间相等，平抛运动竖直方向做自由落体运动，则有匀变速直线运动规律可得 则 由平抛运动规律可得 联立可得： 2．用如图1所示的装置研究平抛运动。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，如图2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）为保证实验结果误差尽可能小，下列说法正确的是______。 A．斜槽轨道必须光滑 B．必须调节斜槽，保证末端水平，且让小球出射方向与硬板平行 C．必须调节硬板，保证硬板在竖直平面内 D．轨道末端的Q点即为坐标原点，也就是平抛运动的起点 （2）在图2中实验记录到的点有一个位置明显发生偏差，其产生的原因可能是：该次实验时，小球在斜槽上释放的位置与其它几次相比偏______（选填“高”或“低”）。 （3）根据图2记录的点可求得钢球平抛的初速度大小为______m/s（已知g=10m/s2）。 【答案】 BC 低 1 【解析】 （1）A．研究平抛运动的实验必须满足每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，这样是为了到达Q点时钢球能获得同样的平抛运动的水平初速度，与斜面是否光滑没有什么影响，故A错误； B．研究平抛运动的实验还应满足初速度方向为水平方向，所以必须调节斜槽，保证末端水平，且让小球出射方向与硬板平行，故B正确； C．为了保证小球能在竖直平面内做平抛运动，还必须调节硬板，保证硬板在竖直平面内，故C正确； D．建立直角坐标系时，要取小球刚开始做平抛运动时的重心位置为坐标原点，也就是距离轨道末端的Q点左边一个小球半径的长度作为平抛运动的起点，故D错误。 故选BC。 （2）在图2中实验记录到的点有一个位置明显发生偏差，其产生的原因可能是该次实验时，小球在斜槽上释放的位置与其它几次相比偏低，导致其做平抛运动的初速度偏小。 （3）由运动学公式，可得 联立上式解得 3．实验小组做“探究平抛运动的规律”实验 （1）选用如图所示的各种装置做实验，以下说法正确的是______ A．用装置1探究平抛物体的竖直分运动时，应用眼睛看A、B两球是否同时落地 B．用装置2要获得稳定的细水柱显示的平抛轨迹，竖直管上端A要低于水面 C．用装置3要获得钢球的