《2026年优选课堂必刷题高一物理全一册人教版》

1. [2024·河北卷，11(2)]
图 2 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 3 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______ $ m/s $（当地重力加速度 $ g $ 为 $ 9.8m/s^{2} $，保留 2 位有效数字）。

答案：
1.解析:①为了保证钢球从斜槽末端飞出时有相等的速度,每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度要相同;
②根据题意，用平滑的曲线将各点连成平抛运动的轨迹如下(不能落在曲线上的点尽可能均匀分布在曲线两侧)

③根据平抛运动规律有$x = v_{0}t$，$y = \frac{1}{2} · gt^{2}$，得$y = \frac{gx^{2}}{2v_{0}^{2}}$，将图中$x = 8cm$，$y = 6cm$，代入解得$v_{0} = 0.72m/s$。
答案:①相同　②作图如上所示　③0.72

2. 在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如下图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸，将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹 $ A $；将木板向远离槽口平移距离 $ x $，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹 $ B $；将木板再向远离槽口平移距离 $ x $，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹 $ C $。若测得木板每次移动距离 $ x = 10.00cm $，$ A $、$ B $ 间距离 $ y_{1} = 5.02cm $，$ B $、$ C $ 间距离 $ y_{2} = 14.82cm $。请回答以下问题：（$ g = 9.80m/s^{2} $）

（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？______。
（2）每次把木板移动相同的水平距离，原因是：______。
（3）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为 $ v_{0} = $______。（用题中所给字母表示）
（4）小球初速度的值为 $ v_{0} = $______ $ m/s $。

答案： 2.解析:
(1)为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放;
(2)因为小球水平方向做匀速直线运动，由$x = v_{0}t$知，若$x$相同，则时间$t$相等。
(3)在竖直方向上：$\Delta y = y_{2} - y_{1} = gt^{2}$，$t = \sqrt{\frac{y_{2} - y_{1}}{g}}$
水平方向上：$x = v_{0}t$，初速度：$v_{0} = \frac{x}{t} = x\sqrt{\frac{g}{y_{2} - y_{1}}}$；
(4)代入数据解得：$v_{0} = 1.00m/s$。
答案:
(1)为了确保每次平抛运动的速度相同;
(2)使撞击的时间间隔相同;
(3)$x\sqrt{\frac{g}{y_{2} - y_{1}}}$
(4)1.00。

3. 某同学为了更精确地描绘出小球做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间 $ T $ 拍一次照片）拍摄小球在空中的位置，如图所示为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度 $ 8mm $，如果取 $ g = 10m/s^{2} $，那么：

①照相机的频闪周期 $ T = $______ $ s $；
②小球做平抛运动的初速度大小是______ $ m/s $。

答案： 3.解析:①在竖直方向上，根据$\Delta y = 2L = gT^{2}$得：$T = \sqrt{\frac{2L}{g}} = 0.04s$
②小球做平抛运动的初速度大小为：$v_{0} = \frac{3L}{T} = 0.6 m/s$。
答案:①0.04　②0.6