新高考物理一轮复习跟踪训练第20讲 探究平抛运动的特点（解析版）.docVIP

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·统考模拟预测）（1）利用如图甲所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验，下列实验条件必须满足的有______。

??

A．斜槽轨道光滑

B．斜槽轨道末端水平

C．每次必须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研究小球的平抛运动。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，则根据照片可判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，忽略空气阻力，测量时相对误差较小的是______

A．SKIPIF10????????B．SKIPIF10????????C．SKIPIF10???????D．SKIPIF10????????E．SKIPIF10????????F．SKIPIF10

【答案】BD/DB自由落体F

【详解】（1）[1]ABD．实验要求每次都从相同位置静止释放，并且斜槽末端水平，这样平抛运动的水平初速度都相同，A错误，BD正确；

C．只要记录小球下落在不同高度时的不同位置即可，不需要等高度下降，C错误。故选BD。

（2）[2][3]根据照片可知，平抛运动的小球与自由落体运动的小球始终在同一高度，说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。距离越大，计算得出的平均速度误差越小。故选F。

2．（2023·全国·模拟预测）在地球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。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。现对小球采用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SKIPIF10。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SKIPIF10，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________SKIPIF10。（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________SKIPIF10（保留两位有效数字）

【答案】不是0.969.6

【详解】（1）[1]因为竖直方向相邻两等时间内的位移之比为SKIPIF10，不符合初速度为0的匀变速直线运动连续相等时位移之比为1:3:5特点，故a点竖直分速度不为0，故a点不是抛出点。

（2）[2]根据题意可知ab间水平距离为SKIPIF10

小球在水平方向做匀速直线运动，所以初速度SKIPIF10

（3）[3]竖直方向SKIPIF10解得SKIPIF10

3．（2023·陕西咸阳·统考三模）在探究平抛运动规律实验中，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。

实验一：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，平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管，可以根据需要沿斜面移动直管。

（1）以下是实验中的一些做法，合理的的是__________。

A．斜槽轨道必须光滑????????????????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，根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）。

实验二：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，直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于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，多次重复实验，记录每