人教4.4 实验五：研究平抛物体的运动（练）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

专题4.4 实验五：研究平抛物体的运动
1．某同学用下图装置研究平抛运动的规律。
（1）先用小锤击打弹性金属片，A球水平抛出，B球自由下落，改变高度多次实验，两球均同时落地，实验说明平抛运动在竖直方向的分运动是__________；
（2）在小锤击打弹性金属片的同时，用频闪照相机拍摄A球运动的轨迹。图为小球A的频闪照片的一部分。已知照片上小方格的实际边长为，频闪照片上相邻两点拍摄的时间间隔为，则小球A平抛的初速度大小为__________。
【答案】     自由落体运动     1.5
【解析】
（1）[1]平抛运动的时间由竖直方向的运动决定，由于与自由落体运动同时落地，则该实验可说明，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
（2）[2]水平方向根据
代入数据得
2．在研究平抛运动的实验中：
（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是___________
A． 轨道必须是光滑的，且每次释放小球的初始位置相同
B． 应该将斜槽轨道的末端调成水平
C． 以斜槽末端，紧贴着槽口处作为小球做平抛运动的起点和所建坐标的原点O
D． 为准确描述小球的运动轨迹，应将用一条曲线把所有的点连接起来
（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的格长为5cm，取g=10m/s2，求：
①小球运动的水平分速度是   ___________ m/s；
②小球经过B点时速度的大小是   ___________ m/s。
【答案】     B     1.5     2. 5
【解析】
（1）[1]A．轨道不一定是光滑的，只要保证小球每次释放的初始位置相同即可，A错误；
B．斜槽轨道的末端必须保证水平，以保证小球做平抛运动，B正确；
C．以小球在斜槽末端时，球心在白纸上的投影作为坐标原点，C错误；
D．为使所描曲线与小球运动轨迹吻合，应将所有通过硬纸片确定的点用平滑曲线连接，并不需要包含所有的点，D错误。
故选B。
（2）[2][3]根据
解得
小球的初速度为
通过B点时，竖直方向的速度为
小球通过B点的速度为
3．用甲图实验装置，进行“探究平抛运动特点”的实验。实验过程中，用铁锤打击弹片，使A球水平抛出，同时B球自由落下，并用频闪照相记录小球的运动情况，如图乙所示。发现两球在竖直方向的运动始终同步。
（1）下列判断正确的是_________；
A．实验中必须保证两球的质量相等
B．球A在竖直方向的分运动为自由落体运动
C．若增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将延长
（2）小球运动中的几个位置如图乙所示，请在乙图中描绘出A球的运动轨迹_______；
（3）已知拍照时频闪周期是0.05s，图乙中每个小方格的边长为l=1.20cm。通过计算得出小球A抛出时的速度大小=______m/s，当地的重力加速度g=______（均保留小数点后两位）。
【答案】     B     画图     0.72     9.60
【解析】
解：（1）[1] A．因在误差允许的范围内，实验中两球的质量不一定必须相等，因为两球下落的时间与质量无关，A错误；
B．因两球在同一高度，同时运动，又同时落地，因此球A在竖直方向的分运动为自由落体运动，B正确；
C．A球在空中飞行时间与水平的初速度无关，因此增大打击弹片力度，A球在空中运动时间将不变，C错误。
故选B。
（2）[2]A球的运动轨迹图。
（3）[3]已知拍照时频闪周期是0.05s，图乙中每个小方格的边长为l=1.20cm。小球A抛出时的速度大小为
       
[4] 由，可得当地的重力加速度
4．用图示装置“探究平抛运动的特点”，甲图中，M、N为相同的斜槽，且都固定在背板上，开关同时控制两斜槽上电磁铁的通断。P为一可以在横杆上左右移动的电磁铁，K为一光控开关（控制P的通断，当铁球经过此处时K断开），Q为倾斜挡板，背板与底座（如图乙）垂直。步骤如下：
①调节高度旋钮，使两水平仪中气泡均处于中央；
②移去Q，接通电源，闭合S，让斜槽M、N上的电磁铁分别吸住两铁球，断开S，观察现象；
③再闭合S，让P及M的电磁铁分别吸住两铁球，断开S，观察现象。改变P的位置，重复上述操作；
④将一坐标纸和复写纸固定在背板上，装上Q闭合S，让M的电磁铁吸住小球，断开S，钢球落到Q上，挤压复写纸，在纸上留下印迹。上下调节Q，重复此过程，记录多个印迹：
⑤断开电源，取下坐标纸，根据印迹进行分析。
（1）调节左侧水平仪的目的是______；
（2）步骤③观察