《2026年高中必刷题高中物理必修第二册人教版》

6. [贵州毕节2025检测]某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,在平抛点$O$的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃.将小球从$O$点正对毛玻璃水平抛出,用光源照射小球,毛玻璃上会出现小球的投影.在毛玻璃正右边,用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置.如图甲,在$O$点左侧用与小球初速度平行的光照射,得到如图乙所示的照片;如图丙,将一个点光源放在$O$点照射,重新实验,得到如图丁所示的照片.已知频闪相机的闪光周期为$0.04\ s$,$O$点到毛玻璃的距离$d = 2.0\ m$,两次实验小球抛出时的初速度相等.根据上述实验回答下列问题:
(1) 由图乙的数据得,小球的加速度大小为9.69(9.70或9.71均可)$m/s^{2}$,表明小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动. (结果保留三位有效数字)
(2) 由图丁可知,丙中小球在毛玻璃上的影子做匀速直线运动(填“匀速直线”或“匀加速直线”),影子的速度大小为1.00(1.0或1均可)$m/s$.
(3) 小球平抛的初速度大小为9.69(9.70或9.71均可)$m/s$. (结果保留三位有效数字)

答案：
6.
(1)$9.69(9.70$或$9.71$均可$)$
(2)匀速直线$1.00(1.0$或$1$均可$)$
(3)$9.69(9.70$或$9.71$均可$)$
【解析】
(1)若用平行光照射，则小球在毛玻璃上的投影即为小球在竖直方向上的位移，由$\Delta h=gT^{2}$，可得$g=\frac{h_{35}-h_{13}}{4T^{2}}=\frac{[(13.60 - 4.20)-(4.20 - 1.00)]×10^{-2}}{4×0.04^{2}}m/s^{2}=9.69m/s^{2}$。
(2)由题图丁可知，小球在毛玻璃上的影子做匀速直线运动。影子的速度为$v_{1}=\frac{h_{2}'-h_{1}'}{T}=\frac{4.00×10^{-2}}{0.04}m/s=1.00m/s$。
(3)如图所示，设小球在毛玻璃上的投影$NB=Y$，则经过时间$t$后小球运动的水平位移大小为$x=v_{0}t$，竖直位移大小为$y=\frac{1}{2}gt^{2}$，由相似三角形得$\frac{v_{0}t}{d}=\frac{\frac{1}{2}gt^{2}}{Y}$，有$Y=\frac{gd}{2v_{0}}t$，可知$\frac{gd}{2v_{0}}=v_{1}$，解得$v_{0}=9.69m/s$。

7. [福建三明五县联盟2025高一下联考]弹珠游戏在孩子们中很受欢迎,其中一种玩法为弹珠从平台水平弹出,越过竖直网,落入收集袋,模型如图所示.已知平台高$H = 0.45\ m$,网距平台水平距离$L = 0.6\ m$,收集袋宽$x = 0.6\ m$.取重力加速度$g = 10\ m/s^{2}$,不计空气阻力.求:
(1) 若网高$h = 0.25\ m$,弹珠能落入收集袋的弹出速度$v$的取值范围;
(2) 网高$h$至少多高时,无论弹珠弹出速度多大,都无法落入收集袋.

答案：
7.
(1)$3m/s \leq v＜4m/s$
(2)$0.3375m$
思路导引
(1)弹珠落入收集袋的条件，如图甲、乙所示；
(2)弹珠无法落入收集袋的临界条件如图丙所示，为弹珠过网的同时落到收集袋右边缘。


【解析】
(1)如果弹珠从竖直网的顶端刚好通过，设弹珠弹出的速度大小为$v_{1}$，则$H - h=\frac{1}{2}gt_{1}^{2}$，$L=v_{1}t_{1}$，解得$v_{1}=3m/s$，
若弹珠刚好落在收集袋的右边缘，
设弹珠的弹出速度大小为$v_{2}$，则$H=\frac{1}{2}gt_{2}^{2}$，$L + x=v_{2}t_{2}$，
解得$v_{2}=4m/s$，
则若网高$h=0.25m$，弹珠能落入收集袋的弹出速度$v$的取值范围是$3m/s \leq v＜4m/s$。
(2)设网高为$h'$时，弹珠刚好从网顶端通过，恰好落在收集袋的右边缘，
则$H - h'=\frac{1}{2}gt'^{2}$，$L=v_{2}t'$，
解得$h'=0.3375m$，
所以网高$h$至少$0.3375m$时，无论弹珠弹出速度多大，都无法落入收集袋。