专题22 实验 探究平抛运动的特点——2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

2023年高考物理一轮复习小题多维练（广东专用）

专题22  实验  探究平抛运动的特点

（时间：30分钟）

1．如图是某学习小组“研究平抛物体运动”的实验装置图，右图是通过描点法画出做平抛运动的小球的某一段运动轨迹。（取g=10m/s²）

（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。（不定项）

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B．每次释放小球的初始位置必须从同一位置开始

C．为平衡摩擦力的影响应该将导轨垫高

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（2）该同学在做实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为______m/s（计算结果保留两位有效数字）。小球做平抛运动的起点位置O的坐标是______。

2．一个同学在“研究平抛运动”的实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平间隔Δx相等的三点A、B、C，量得Δx＝0.2m，又量出它们之间的竖直距离分别为h1＝0.1m，h2＝0.2m。g取10m/s2，利用这些数据，回答下列问题：

（1）物体从A到B所用的时间T＝______s；

（2）物体抛出时的初速度为______m/s；

（3）物体经过B点时速度为______m/s；

（4）物体抛出点到A点的水平距离为______m。

3．某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。

完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）

（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________，竖直分量大小为___________；

（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________。

4．探究小组的同学在某星球模拟实验内的地面上，利用如图甲所示的装置对平抛运动进行探究。悬点O正下方P点处设有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能被瞬间熔断，由于惯性，小球将做平抛运动。利用频闪数码照相机对小球的运动连续拍摄。在由坐标纸的背景屏前，拍下了小球做平抛运动过程的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。已知a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，照相机连续拍照时间间隔是0.10s，坐标纸方格实际尺寸如图乙中的坐标所示，≈2.24，则：

（1）该星球模拟实验舱内的重力加速度大小为________m/s2（结果保留2位有效数字）

（2）小球经过a位置时的速度大小为________m/s（结果保留3位有效数字）

5．如图甲，在农田旁离地一定高度架有一水管，管口水平，小明根据学到的平抛运动知识，只用一把卷尺，测量出水口单位时间内流出的最大水量（假设水从出水口沿水平方向均匀流出，已知重力加速度为g）。步骤如下：

（1）如图乙，关闭水阀，用卷尺测量出水龙头的内直径D=___________cm；

（2）测量水管上沿离地高度H，打开水阀门且将其调到出水量最大，记下喷出水最远的落地位置，关上阀门，测量出最远位置到出水口的水平距离L，则水流速度v=___________（用题中物理量的字母表示）；

（3）请推导单位时间出水量表达式Q=___________（用题中物理量的字母表示）。

6．用如图（a）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，在如图（b）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（已知g=10m/s2）。

（1）下列说法正确的是________________。

A．斜槽轨道必须光滑，且小球每次要从斜槽同一位置由静止释放

B．需调节斜槽，保证其末端水平

C．需调节硬板，保证硬板在竖直平面内

D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表

（2）在图（b）中实验记录到有一个位置明显发生偏差的点，其产生的原因可能是：该次实验时，小球在斜槽释放的位置与其它几次相比偏________（“高”或“低”）。

（3）根据图（b）记录的点可求得钢球平抛的初速度大小为___________m/s（结果保留两位有效数字）。

7．某同学用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图乙所示，已知重力加速度为g。

（1）下列说法正确的是___________

A．每次实验小钢球必须从同一位置释放    B．实验中所用的斜槽末端的切线必须调到水平

C．该实验必须使用重垂线    D．只释放一次小钢球也可以完成该实验

（2）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，则___________（选填“>”、“=”或者“<＂）。

（3）小钢球平抛运动的初速度___________。（用x、、、g表示）

8．某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。

①为了正确完成实验，以下做法必要的是________。

A．实验时应保持桌面水平

B．每次应使钢球从静止开始释放

C．使斜面的底边ab与桌边重合

D．选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面

②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为、、，示意如图2。重力加速度，钢球平抛的初速度为________m/s。

③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是________。