实验5 探究平抛运动的特点--高考物理真题汇编（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 高考物理必做实验高考真题汇编 实验5 探究平抛运动的特点 1 （2024年高考河北卷）图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹．某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点． ①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度_____（填“相同”或“不同”）。 ②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。_____ ③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为_____（当地重力加速度g为,保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 相同 ②. ③. 0.71 【解析】 ①为保证钢球每次平抛运动的初速度相同，必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放，故高度相同； ②描点连线用平滑曲线连接，钢球做平抛运动的轨迹如图所示 ③因为抛出点在坐标原点，为方便计算，在图线上找到较远的点，在图线上找到坐标为19.6cm的点为研究位置，该点坐标为，根据平抛运动规律 ， 解得 2．（10分）（2023高考北京卷）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点． （1）关于实验，下列做法正确的是_____（填选项前的字母）． A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向 C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程．图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做_____运动；根据_____，可判断A球水平方向做匀速直线运动． （3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的_____个位置． （4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图3所示．根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为_____． 【参考答案】（1）ABD（2）自由落体 A球相邻两位置水平距离相等（3）10 （4） 【名师解析】（1）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小、质量大的小球可以减小空气阻力的影响，需要借助重锤线确定竖直方向，AB正确；先打开频闪仪，在水平抛出小球，C错误D正确。 （2）根据任意时刻AB两球的竖直高度相同，可以判断出A球竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置水平距离相等，可以判断A球水平方向做匀速直线运动。 （3）小球从高度为0.8m的桌面水平飞出，根据h=，解得t=0.4s。每秒频闪25次，频闪周期T=1/25s=0.04s，所以最多可以得到小球在空中运动的t/T=10个位置。 （4）沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系， x2-2x1=gsinθ·(2T)2，y2-2y1=gcosθ·（2T）2，联立解得：tanθ=. 3．（2023年6月高考浙江选考科目）（7分）（1）在“探究平抛运动的特点”实验中 ①用图1装置进行探究，下列说法正确的是_____。 A．只能探究平抛运动水平分运动的特点 B．需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C．能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 ②用图2装置进行实验，下列说法正确的是_____。 A．斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 B．上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C．小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 图1 图2 图3 ③用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上 ... ...