微練14　實驗5探究平拋運動的特點-2026版大一輪高中物理（解析版）

微練14實驗5:探究平拋運動的特點1.同學(xué)們通過如圖甲所示的裝置研究平拋運動的特點。甲(1)①實驗過程中若發(fā)現(xiàn)小球在飛行過程中總與木板相撞或摩擦，可能的原因是木板未豎直放置。

②(多選)為保證實驗的順利進(jìn)行，下列操作正確的是CD(填選項字母)。

A.使用空心小木球而非實心小鐵球B.斜槽軌道應(yīng)盡可能光滑C.每次從斜槽上的相同位置由靜止釋放小球D.將坐標(biāo)紙上確定的點用平滑曲線依次連接(2)①某組同學(xué)通過實驗，得到了小鋼球做平拋運動的軌跡如圖乙中的曲線所示。在曲線OP上取A、B、C、D四點，這四個點對應(yīng)的坐標(biāo)分別(xA，yA)、(xB，yB)、(xC，yC)、(xD，yD)，使yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16，若xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4，則說明小鋼球在x軸方向的分運動為勻速直線運動。

②另一組同學(xué)實驗后收集到的數(shù)據(jù)方格紙如圖丙所示，已知方格紙每個方格邊長為d，A、B、C分別為小球運動的三個位置。則小球平拋的初速度大小為3gd2，小球在B點的速度大小為5gd2。(重力加速度為g，結(jié)果均用d和g表示解析(1)①實驗過程中若發(fā)現(xiàn)小球在飛行過程中總與木板相撞或摩擦，可能的原因是木板未豎直放置。②為了減小空氣阻力對小球的影響，要選擇體積較小、質(zhì)量較大的實心小鐵球，A項錯誤；小球在運動中摩擦力每次都相同，所以沒必要斜面軌道必須光滑，B項錯誤；為了讓小球每次做同樣的平拋運動，小球每次應(yīng)從同一位置靜止?jié)L下，C項正確；將坐標(biāo)紙上確定的點，用平滑曲線連接起來，D項正確。(2)①根據(jù)h=12gt2，由yA∶yB∶yC∶yD=1∶4∶9∶16，可知tA∶tB∶tC∶tD=1∶2∶3∶4，所以xA∶xB∶xC∶xD=1∶2∶3∶4②設(shè)相鄰點間的時間間隔為T，在豎直方向上Δy=5d-3d=gT2，水平方向上v0=3dT，聯(lián)立解得v0=3gd2，小球在B點的豎直速度vy=8d2T，B點的速度vB=v2.玩具槍每次打出的子彈出射速度大小近似相等，飛行過程中所受空氣阻力忽略不計。某同學(xué)為了測量子彈的出射速度，設(shè)計了如下實驗:(1)如圖甲所示，調(diào)整支撐桿至豎直，然后固定轉(zhuǎn)軸，使上方玩具槍水平射出子彈，測出子彈下降高度y和水平射程x，已知重力加速度為g，則子彈的出射速度v0=xg2y(用x、y、g表示)。(2)第二次實驗過程如圖乙所示，槍口已正對豎直墻面調(diào)至水平。該同學(xué)朝墻面開槍，第一槍子彈落點為A；后退20cm，在相同高度處開了第二槍，落點為B；再后退20cm，在相同高度處開了第三槍，落點為C。測得AB=15cm，BC=25cm。重力加速度g=10m/s2，則子彈從槍口射出的初速度大小為2.0m/s，子彈落到B點時的速度大小為2.8m/s。(均保留2位有效數(shù)字)

解析(1)根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，子彈在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，則y=12gt2，x=v0t，聯(lián)立解得v0=xg(2)平拋運動水平方向的分運動為勻速直線運動，第一、二顆子彈在空中運動的時間差與第二、三顆子彈在空中運動的時間差相等。豎直方向子彈做自由落體運動，連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差為BC-AB=gT2，代入數(shù)據(jù)解得相鄰兩顆子彈在空中運動的時間差T=0.1s，出槍口時的初速度v=ΔxT=2.0m/s，子彈落到B點時的豎直速度大小vy=AB+BC2T=2m/s，B點時的速度大小vB=v2+vy3.利用傳感器和計算機研究平拋運動的規(guī)律，物體A中裝有發(fā)射裝置?？梢栽谪Q直平面內(nèi)向各個方向同時發(fā)射超聲波脈沖和紅外線脈沖。B是超聲—紅外接收裝置，其中裝有B1、B2兩個超聲—紅外接收器，并與計算機相連。B1、B2各自測出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時間差，計算機即可算出它們各自與物體A的距離。如圖甲所示，物體A從斜槽上的P點由靜止釋放，從斜槽末端O飛出，以拋出點為原點建立坐標(biāo)系，計算機記錄了一系列A的坐標(biāo)值，數(shù)據(jù)如表格所示。x/cm05.811.617.423.229.034.8y/cm00.773.076.9112.3019.2027.65(1)(多選)以下實驗操作正確的是AD(填選項字母)。

A.圖甲中斜槽末端O的切線應(yīng)該水平B.實驗中需要多次讓A從固定的位置P由靜止釋放C.若僅用超聲波脈沖進(jìn)行信號的發(fā)射和接收，也能完成該實驗D.B1、B2兩個超聲—紅外接收器和斜槽末端O應(yīng)該在同一個豎直平面內(nèi)(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖丙中描出了相應(yīng)的點，請描繪A的運動軌跡。圖見解析(3)已知A每隔0.04s發(fā)射一次超聲—紅外脈沖，則A平拋的初速度v=1.45m/s。

(4)由該實驗求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.6m/s2(保留1位小數(shù))。

解析(1)題圖甲中斜槽末端O的切線應(yīng)該水平，以保證小球做平拋運動，A項正確；本實驗不需要重復(fù)進(jìn)行，所以實驗中不需要多次讓A從固定的位置P由靜止釋放，B項錯誤；B1、B2各自測出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時間差，計算機即可算出它們各自與物體A的距離，所以僅用超聲波脈沖進(jìn)行信號的發(fā)射和接收，不能完成該實驗，C項錯誤；B1、B2兩個超聲—紅外接收器和斜槽末端O應(yīng)該在同一個豎直平面內(nèi)，D項正確。(2)描繪軌跡如圖所示。(3)在水平方向上小球做勻速直線運動，所以小球