5.3实验:探究平抛运动的特点 同步练习A卷(Word版含解析)

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名称 5.3实验:探究平抛运动的特点 同步练习A卷(Word版含解析)
格式 docx
文件大小 528.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-10 16:03:59

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文档简介

2021-2022高中物理AB卷同步练
人教版(2019)5.3实验:探究平抛运动的特点
A卷
一、单选题
1.(2021·湖南邵阳·高一期末)关于平抛运动,以下说法中正确的是(  )
A.初速度为零 B.加速度为零
C.加速度为重力加速度 D.运动轨迹为直线
2.(2019·山东济宁·高二期中)关于平抛运动,下列说法中正确的是(  )
A.平抛运动是匀速运动
B.平抛运动不是匀变速运动
C.做平抛运动的物体,不同时间内速度的变化量大小不同,但方向一定相同
D.做平抛运动的物体只要时间足够长,落地时速度方向一定可以竖直向下
3.(2021·河南·沁阳市永威学校高一阶段练习)决定一个做平抛运动的物体在空中运动时间的因素是(  )
A.抛出时的初速度 B.抛出时的竖直高度
C.抛出时的竖直高度与初速度 D.以上均不正确
4.(2021·福建泉州·高一期末)关于曲线运动,下列说法正确的是(  )
A.曲线运动一定是变速运动
B.在恒力作用下物体不可能做曲线运动
C.合运动是曲线运动,其分运动至少有一个是曲线运动
D.做曲线运动的物体,其加速度与速度的方向可能在同一直线上
5.(2019·天津市四合庄中学高二阶段练抛时间由一下哪些物理量决定( )
A.水平速度 B.落地速度 C.高度 D.水平速度和高度
6.(2021·贵州·凯里实验高级中学高一阶段练习)关于平抛运动,下列说法正确的是  
A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B.平抛运动是匀变速曲线运动
C.平抛运动是匀速运动
D.平抛运动是加速度不断变化的曲线运动
7.(2019·陕西·榆林市第二中学高一期中)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验,小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,关于该实验,下列说法中正确的是(  )
A.A球先落地
B.B球先落地
C.两球应同时落地
D.该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
8.(2022·浙江宁波·高一期末)如图,某同学在空旷的地面扔飞镖,曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中,下列说法正确的是(  )
A.飞镖速度的大小不变,速度方向时刻发生变化
B.飞镖速度的大小不变,加速度方向时刻发生变化
C.飞镖速度方向和加速度方向,始终在曲线每点的切线方向上
D.飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
9.(2021·湖北武汉·高一期末)下列物理知识中,说法正确的是(  )
①对于物体运动的原因,亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动
②由数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条抛物线
③在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,用到的主要实验方法是控制变量法
④在“匀变速直线运动位移公式的推导”中,把整个运动分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加。这里采用了等效法
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10.(2021·北京·高二期中)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办,跳台滑雪是比赛项目之一。如图所示,运动员从跳台边缘的O点水平滑出,落到斜坡上的点。运动员可视为质点,忽略空气阻力的影响。运动员滑出后,可以将他在空中的运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。关于水平方向的分运动,下列说法正确的是(  )
A.水平方向为匀速直线运动 B.水平方向为匀加速直线运动
C.水平方向为匀减速直线运动 D.水平方向无运动
11.(2021·天津河北·高一期末)一架飞机水平匀速直线飞行,从飞机上每隔1s释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,从飞机上观察,4个球在空中任何时刻总是(  )
A.排成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的
D.在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的
12.(2021·北京丰台·高一期末)如图所示,A、B两球质量相等,距离地面的高度相同。用小锤F轻击弹簧金属片,A球向水平方向飞出,同时B球被松开,竖直向下运动,两球同时着地。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复这个实验,两球总是同时着地。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。若测出A球从被击出到落至水平地面所用时间为0.50s,则A球被击出时距地面的高度为(  )
A.0.50m B.1.25m C.2.50m D.5.00m
二、实验题
13.(2022·河南·高一阶段练习)如图所示,在竖直板上不同高度处固定两个完全相同的圆孤轨道,轨道的末端水平,在它们相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关1控制,在上轨道末端O点同一高度处固定第三块电磁铁,并通过O点处的开关2控制。通电后,三块电磁铁分别吸住三个相同的小铁球.断开开关两个小铁球同时开始运动,当A小球运动到斜槽末端O点处时,触动开关小球开始做自由落体运动,同时A小球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,三个小球恰好在P点相遇。
(1)球在P点相遇,说明平抛运动在水平方向是______运动;
(2)球在P点相遇,说明平抛运动在竖直方向是______运动;
(3)忽略小球的大小,固定在竖直板上的方格纸为正方形小格,每小格的边长均为,则小球A做平抛运动的初速度大小为_______,落到P点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为_______。(取重力加速度)
14.(2021·全国·高一课时练习)(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材还需要有的有_______;
A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.重垂线 F.弹簧测力计
(2)实验中,下列说法中正确的是_______;
A.应使小球每次从斜槽上不同的位置自由滑下
B.要使描出的轨迹更好的反映真实运动,记录的点应适当多一些
C.斜槽轨道必须光滑
D.斜槽轨道末端可以不水平
(3)引起实验结果偏差较大的原因不可能的是_______。
A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平
B.确定Oy轴时,没有用重垂线
C.斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦
D.空气阻力对小球运动有较大影响
15.(2019·重庆·高一期中)在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹.小方格的边长L=2.5cm,若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如下图所示的a、b、c、d四个点,则小球由a到b位置的时间间隔为_____s,小球平抛的初速度大小为v0= ____m/s,小球在c位置时的速度大小为_____m/s.
16.(2021·广东·深圳市龙岗区德琳学校高一阶段练习)某同学用图示装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B球被松开。他观察到的现象是:小球A、B______(填“同时”或“不同时”)落地;让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间将______(填“变长”、“不变”或“变短”);上述现象说明:平抛运动的时间与______大小无关,平抛运动的竖直分运动是______运动。
17.(2021·江苏·沭阳如东中学高三阶段练习)在“探究平抛运动的特点”实验中。
(1)采用如图(1)所示装置的实验过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是____。
A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B.保证小球飞出时,初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
(2)甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图中1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是____。
A. B.
C. D.无法判断
(3)乙同学通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为____,小球抛出时的水平速度为____。
(4)某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时,其速度的水平分量大小为______m/s;根据图中数据可得,当地重力加速度的大小为______m/s2。
18.(2022·黑龙江·海林市高级中学高一开学考试)小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出,同时B球被松开。
(1)他观察到的现象是:小球A、B_______(填“同时”或“先后”)落地;
(2)让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性金属片,A球在空中运动的时间_______(填“变长”“不变”或“变短”);
(3)上述现象说明:平抛运动的竖直分运动是_______运动。
(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹,由于没有记录抛出点,如图丙所示,数据处理时选择A点为坐标原点(0,0),结合实验中重锤方向确定坐标系,丙图中小方格的边长均为0.05m,g取10m/s2,则小球运动中水平分速度的大小为_____m/s,小球经过B点时的速度大小为______m/s。
试卷第1页,共3页
试卷第8页,共8页
参考答案:
1.C
【详解】
平抛运动沿着水平方向有一定的初速度,并且只受重力作用,加速度为重力加速度,初速度和加速度不在同一条直线上,故为匀变速曲线运动,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.C
【详解】
AB.平抛运动的过程中,加速度为重力加速度,保持不变,因此是匀变速曲线运动,AB错误;
C.由于平抛运动加速不变,因此相同时间内速度变化量大小相同,方向相同,不同时间内速度变化量大小不同,但方向仍相同,C正确;
D.由于平抛运动水平方向做匀速直线运动,无论经多长时间,水平方向速度不变,因此落地时速度都是倾斜的,不可能竖直向下,D错误。
故选C。
3.B
【详解】
平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,根据自由落体运动的规律可知,其运动时间由高度决定,抛出时的竖直高度与初速度决定了平抛的水平射程。
故选B。
4.A
【详解】
A.做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,因此曲线运动一定是变速运动,A正确;
B.无论恒力还是变力,只要力的方向与运动方向不在一条直线上,物体就会做曲线运动,B错误;
C.合运动是曲线运动,两个分运动可能都是直线运动,例如平抛运动,C错误;
D.做曲线运动的物体,由于力的方向与速度方向不在一条直线上,因此其加速度与速度的方向也不可能在同一直线上,D错误。
故选A。
5.C
【详解】
根据平抛运动竖直方向分运动可知,平抛运动时间 ,时间由高度决定.
A. 水平速度,与分析结论符,故A错误.
B. 落地速度,与分析结论不符,故B错误.
C. 高度,与分析结论相符,故C正确.
D. 水平速度和高度,与分析结论不符,故D错误.
6.B
【详解】
平抛运动的物体受到重力作用,故A错误.平抛运动只受重力,加速度为g,保持不变,是匀变速曲线运动,故B正确,D错误.平抛运动的速度方向沿轨迹的切线方向,时刻在改变,速度大小也在变化,所以平抛运动一定是变速运动,故C错误.故选B.
【点睛】
本题考查的是学生对平抛运动的理解,知道其合力与速度不在同一条直线上,一定是曲线运动,同时只受重力的作用,又是匀变速运动.
7.C
【详解】
ABC.A球做平抛运动,在竖直方向是自由落体与B球的运动规律相同,所以看到的现象是AB两球同时落地,故C正确,AB错误;
D.该实验是验证平抛运动竖直方向运动规律的,不能说明水平方向的运动规律,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】
A.飞镖抛出后做曲线运动,速度方向不断改变,忽略空气阻力,飞镖做平抛运动,水平速度不变,竖直速度一直增大,合速度逐渐增大,即速度大小变化,故A错误;
B.忽略空气阻力飞镖只受重力,故根据牛顿第二定律可知,加速度恒定,为重力加速度,故B错误;
C、飞镖做曲线运动,速度方向是切线方向;合力方向竖直向下,故加速度方向竖直向下,故C错误;
D、飞镖做曲线运动,根据曲线运动条件,加速度方向跟速度方向不在同一直线上,故D正确。
故选D。
9.A
【详解】
①对于物体运动的原因,亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动,该说法正确;
②由数学知识可知,平抛运动的轨迹是一条抛物线,该说法正确;
③在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,用到的主要实验方法是等效法,该说法错误;
④在“匀变速直线运动位移公式的推导”中,把整个运动分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加。这里采用了微元法,该说法错误;
故选A。
10.A
【详解】
忽略空气阻力的影响,运动员在水平方向上没有力的作用,故水平方向为匀速直线运动,故A正确,BCD错误。
故选A。
11.C
【详解】
因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以四颗释放的小球都在飞机的正下方,即在飞机的正下方排成竖直的直线.高度一定,每个小球落地的时间相等,因为每隔1s释放一个,在水平方向上两小球的间隔为
△x=v△t
是等间距的。
故选C。
12.B
【详解】
A球在竖直方向上做自由落体运动,由
可得
故B正确。
故选B。
13. 匀速直线 自由落体 1.5 2
【详解】
(1)[1]球在P点相遇,说明两球在水平方向的运动完全相同,说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动;
(2)[2]球在P点相遇,说明两球在竖直方向的运动完全相同,说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动;
(3)[3][4]根据
球C到P的时间
A球平抛运动的初速度
到达P点时的竖直分速度
因此落到P点时的速度方向与水平方向夹角正切值
14. CE B C
【详解】
(1)[1]除了题干中器材之外,还需要重锤线确保小球的平抛运动是在竖直平面内,需要用坐标纸描绘平抛运动的轨迹,所以需要的器材为C、E。
(2)[2]A.为了保证小球每次平抛初速度相同,应使小球每次从斜槽上不同的位置自由滑下,斜槽轨道不必光滑,AC错误;
B.要使描出的轨迹更好的反映真实运动,记录的点应适当多一些,B正确;
D.小球从斜槽轨道末端离开时,速度需要水平,所以斜槽末端必须切线水平,D错误。
故选B。
(3)[3]A.安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平,小球飞出后不做平抛运动,会引起实验误差,A正确;
B.确定Oy轴时,没有用重垂线,小球可能不在竖直平面内运动,会引起实验误差,B正确;
C.为了保证小球每次平抛初速度相同,应使小球每次从斜槽上不同的位置自由滑下,斜槽轨道不必光滑,C错误;
D.小球受到空气阻力的作用,不做严格的平抛运动,会引起实验误差,D正确。
本题选择不可能的,故选C。
15. 0.05 1 1.6
【详解】
[1]设相邻两点间的时间间隔为T,竖直方向:
得到:
[2]水平方向:
[3]C点竖直方向分速度为:
C点的速度大小为:
16. 同时 不变 初速度 自由落体
【详解】
[1]小锤轻击弹性金属片时,A球做抛运动,同时B球做自由落体运动,通过实验可以观察到它们同时落地;
[2]用较大的力敲击弹性金属片,则被抛出初速度变大,但竖直方向运动不受影响,因此运动时间仍不变;
[3][4]上述现象说明:平抛运动的时间与初速度大小无关,且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动
17. B C 1.0 9.7
【详解】
(1)[1]斜槽末端的切线必须水平,是为了确保初速度水平,以满足平抛运动的条件,故选B。
(2)[2]因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以
故C正确,ABD错误。
(3)[3][4]因两段对应的水平距离相等,故两段运动的时间相等,而竖直位移分别为3L和5L,故在竖直方向由
可得
水平速度
所以小球从P1运动到P2所用的时间为,小球抛出时的水平速度为。
(4)[5][6]小球在水平方向做匀速直线运动,由图可知
则水平分速度
小球在竖直方向做匀加速直线运动,由
可知,重力加速度
18. 同时 不变 自由落体 1.5m/s 2.5m/s
【详解】
(1)[1]因A做平抛运动,B作自由落体运动,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,故AB同时落地。
(2)[2]用较大的力敲击弹性金属片,将使得A球的水平初速度变大,但平抛运动的高度仍然不变,由可知,A球在空中运动的时间不变。
(3)由上面的实验可知,A、B两球同时落地,可以平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
(4)[4]小球竖直方向是匀变速直线运动,由可知,它们的时间间隔为
小球在水平方向是匀速直线运动,由题图可知,水平初速度为
[5]小球经过B点时竖直方向的速度为
故小球经过B点时的速度为
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