第3节科学探究：平抛运动的特点 堂堂练（Word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第二章第3节科学探究 ：平抛运动的特点
堂堂练
一、单选题
1． 飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行，每隔相等时间投放一个物体。如果以第一个物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向，在竖直平面内建立直角坐标系。如图所示是第5个物体e离开飞机时，被抛出的5个物体（a、b、c、d、e）在空间位置的示意图，其中不可能的是（ ）
A． B．
C． D．
2． 甲、乙两位同学进行投篮比赛，由于两同学身高和体能的差异，他们分别站在不同的两处将篮球从A、B两点投出的运动轨迹如图所示，两人同时抛出的篮球都能分别垂直击中竖直篮板的同一点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲抛出的篮球比乙抛出的篮球先垂直击中篮板
B．乙抛出的篮球初速度比甲抛出篮球的初速度小
C．甲抛出的篮球初速度与水平方向的夹角比乙抛出的篮球初速度与水平方向的夹角小
D．甲抛出的篮球垂直击中篮板时的速度比乙抛出的篮球垂直击中篮板时的速度大
3． 在用如图所示装置“探究平抛运动的特点”的实验中，将斜槽M的末端调节水平，再将一张白纸和复写纸固定在背板上。N是可上下调节的一个水平放置的挡板，挡板与背板之间成“V”夹角，钢球飞出后落到N上，就会挤压复写纸留下痕迹。上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置，从而描绘出运动轨迹，关于实验过程，下列说法正确的是（ ）
A．钢球可以从斜槽上不同位置由静止释放
B．白纸上的点迹位置水平间隔必须相等
C．斜槽和小球的摩擦会增加实验误差，所以必须保证斜槽光滑
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
4． 在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹， 炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为θ，如图所示。不计空气阻力，则炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为（ ）
A．tanθ B．2tanθ C． D．
5． 某排球教练给队员进行击球示范，她先站着将排球以某速度水平击出，然后她又进行起跳击球示范，她起跳后将同一排球以另一速度水平击出，若两次击球点分别为N点、M点，击球高度分别为h 、2h，两击球点在同一竖直线上，且排球落地时的水平位移分别为2h、h，如图所示。则（ ）
A．排球第一、二次的位移大小之比为1∶1
B．排球第一、二次的运动时间之比为1∶2
C．排球第一次的初速度是第二次的2倍
D．排球第二次的末速度比第一次的末速度小
6． 将一物体以的初速度水平抛出，经2秒落地，不计空气阻力，取，则该物体落地时的竖直分位移与水平分位移大小分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
7． 某次篮球比赛中，中国运动员完美“盖帽”，防守成功。若篮球竖直上升到最高点时被跳起的运动员水平拍出，篮球被拍出后直接落在地面上，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．篮球在空中运动过程中，每下降相同的高度经过的时间相同
B．篮球在空中运动过程中，每经过相同的时间下降的高度相同
C．篮球被拍出时的速度越大落地时间越长
D．篮球被拍出时的速度越大落地时的速度越大
8． 某同学在做“探究平抛运动规律”实验时，让A球沿圆弧轨道由静止下滑，A球离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的B球同时自由下落（下落前B球与轨道末端处于同一高度），如图所示。改变整个装置距水平地面的高度，重复实验，发现两球总是同时落地。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．在实验中，A、B两球的质量应保持相等
B．在重复实验时，A球沿轨道下滑的初始位置应保持不变
C．该实验说明A球在离开轨道后竖直方向做自由落体运动
D．该实验说明A球在离开轨道后水平方向做匀速直线运动
9． 某同学利用无人机玩投弹"游戏。无人机以的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离为h，空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．小球在空中做自由落体运动
B．无人机速度越大，小球着地时竖直方向的速度也越大
C．小球下落时间与无人机的速度无关，只与下落高度h有关
D．小球着地速度与无人机的速度无关，只与下落高度h有关
10．某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以 v0 2m/ s 的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离 h 20m ,空气阻力忽略不计,g 取10m /s2。下列说法正确的是（ ）
A．小球下落时间为 2s
B．小球释放点与落地点之间的水平距离 0.4m
C．小球落地瞬间速度为 20m/ s
D．水平飞行速度越大，小球下落的时间越短
二、多选题
11．在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对小球进行闪光照相。在照相机的闪光灯连续闪亮两次的过程中，通过照相机拍得一张包含小球和汽车两个像的照片。已知闪光灯两次闪光的时间间隔为0.5s，第一次闪光时小球刚好释放、第二次闪光时小球恰好落地。对照片进行分析可知，在两次闪光时间间隔内，小球移动的水平距离为6m，汽车前进了6m。根据以上信息能够确定的是（ ）（已知）
A．小球释放点离地的高度
B．第一次闪光时汽车的速度
C．汽车做匀速直线运动
D．两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度
12．将某物体以的初速度水平抛出，不计空气阻力，当其竖直分速度与水平分速度大小相等时，已知重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．竖直分位移与水平分位移大小之比为1∶1 B．此过程所用的时间为
C．运动位移的大小为 D．运动位移的大小为
13．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．运动方向发生变化的运动一定是曲线运动
B．任何复杂的曲线运动轨迹的弯曲方向都跟物体所受的合外力的方向有关
C．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
D．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
14．在排球比赛中，如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，需要考虑的因素有（ ）
A．击球后排球的初速度 B．人的高度
C．网的高度 D．击球点的高度
15．世界面食在中国，中国面食在山西。山西的面食中，又以“刀削面”最为有名，是真正的面食之王。“刀削面”的传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅中。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L。若所有的小面圈都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，重力加速度为g，关于小面圈在空中运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A．所有面圈的速度变化量都相同 B．初速度大的面圈，运动时间短
C．落入锅口正中心的面圈的初速度是 D．落入锅中的最大速度是最小速度的3倍
三、解答题
16．如图所示为山东卫视一档娱乐节目中一个闯关游戏装置的示意图，水平轨道上的小车用轻绳绕过定滑轮与配重连接，轨道上方的轻绳穿过固定挡板并保持水平，轨道下方有一长的软垫静止在水面上，A端在挡板正下方。质量的闯关者抓住轻绳的一端悬挂在小车上，其重心到悬点的距离。在配重作用下，闯关者随小车一起向右运动，运动过程中轻绳与竖直线的夹角恒为。当小车碰到挡板时闯关者立即松手，重心下降时恰好落在固定软垫的右端点。不计小车的大小、质量及摩擦阻力，重力加速度，，。求：
（1）闯关者松手前的加速度大小；
（2）闯关者松手时的速度大小；
（3）不计水面阻力，那么小车最远离挡板多大距离处出发，闯关者才不会从软垫上滑落。（其中，人与软垫之间的摩擦系数，软垫的质量也为，闯关者落到软垫时竖直方向速度瞬间减为零，水平速度保持不变）
17．如图所示，倾角的传送带以的速度顺时针转动，货物从底端以的速度冲上传送带，到达传送带顶端时速度为，不考虑传送带轮子的大小，货物经过一小段光滑圆弧后将以做平抛运动，落在平台上，落点与抛出点水平位移，竖直高度差。已知货物与传送带之间的动摩擦因数，（，，）求：
（1）的大小；
（2）货物刚冲上传送带时的加速度的大小；
（3）传送带两端的距离L。
四、实验题
18．“频闪摄影”是研究物体运动的一种常见而有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定的时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。一同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验，来探究“平抛运动的规律”。实验步骤如下：
（I）如图甲所示安装好实验装置，为便于观察，该同学将两个颜色不同，其他完全相同的实心金属小球放置在实验装置上，调整A、B球的高度，使两个小球重心在同一高度上。
（II）调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。
（III）用小木槌敲击弹片，让A、B两个小球同时开始运动，直至落在实验台上。
（IV）通过频闪摄像机连接打印机进行打印，得到如图乙所示的图像，图像与实物比例为1：5。
（V）在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系（坐标系图中未画出），选择A球的三个影像C、D、E进行测量，得到XCD=XDE=4.00cm，HCD=9.00cm，HDE=11.00cm。
（1）下列说法正确的是___________
A．该实验能说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动
B．该实验不能说明小球在水平方向做匀速直线运动
C．提升两球所处平台的高度，对探究平抛运动的规律没有影响
D．该实验中小球可以用任意材质的小球代替
（2）通过测量数据可知，该频闪摄像机的拍照时间间隔为___________s，小球A抛出时的初速度为___________m/s。（g取10m/s2）
19．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图1所示的装置。实验操作的主要步骤如下：
A．在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹
C．将木板沿水平方向向右平移一段动距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下的痕迹
D．将木板再水平向右平移同样距离，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹
若测得间距离为，间距离为，已知当地的重力加速度为。
（1）关于该实验，下列说法中正确的是________
A．斜槽轨道必须尽可能光滑
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次小球均需由静止释放
D．小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度，之后再由机械能守恒定律求出
（2）根据上述直接测量的量和已知的物理量可以得到小球平抛的初速度大小的表达式=___________。（用题中所给字母表示）
（3）另外一位同学根据测量出的不同情况下的和，令，并描绘出了如图所示的图像。若已知图线的斜率为，则小球平抛的初速度大小与的关系式为__________。（用题中所给字母表示）
2021-2022学年鲁科版（2019）必修第二册第二章第3节科学探究 ：平抛运动的特点（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D D A A D C C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD BC BD ACD AC
三、解答题
16．（1）；（2）；（3）1.07m
17．（1）2m/s；（2）；（3）4m
四、实验题
18． CA 0.1 2
19． C
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