5.3实验：探究平抛运动的特点 同步练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.3实验：探究平抛运动的特点 同步练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 260.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 05:35:37 | ||
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文档简介
5.3平抛运动实验
一、选择题
1．(★)做平抛运动的物体，每秒速度的增量总是（ ）
A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同
2．(★)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，在调整斜槽时，必须使斜槽末端切线方向水平。这样做的目的是（ ）
A．为了使小球初速度大小每次相同
B．为了使小球飞出时，初速度方向水平
C．为了使小球运动轨迹是抛物线
D．为了使小球在空中运动的时间每次都相等
3．(★)如图所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关 S ，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落．改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地．该实验现象说明了 A 球在离开轨道后（ ）
A．竖直方向的分运动是自由落体运动
B．水平方向的分运动是匀加速直线运动
C．水平方向的分运动是匀速直线运动
D．竖直方向的分运动是匀速直线运动
4．(★)如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金厲片，金属片把p球沿水平方向弹出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动（ ）
A．此实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动
B．此实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动
C．如果加大打击力度，P球落地时间将延长
D．如果调整装置距地面的高度，它们就不会同时落地
5．(★)在“研究平抛物体的运动”实验时，下列因素中会使该实验的误差增大的是（ ）
A．球与斜槽间有摩擦
B．安装斜槽时其末端水平
C．建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直
D．根据曲线计算平抛运动初速度时，曲线上取作计算的点离原点O较远
6.(多选)(★★)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是
A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面
C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹
实验探究题
7．(★★)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm。如果取g=10 m/s2，那么，
(1)闪光频率是________Hz。
(2)小球运动中水平分速度的大小是________m/s。
(3)小球经过B点时的速度大小是________ m/s。
8．(★★)图甲所示是研究平抛物体运动的实验装置图，乙是实验后在白纸上作的图。
(1)安装斜槽轨道时要注意________________________________；
(2)实验过程需要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，每次释放小球时应使小球________________，目的是________________；
(3)在乙图中，O为平抛运动起点，计算小球作平抛运动的初速度的公式是________，根据乙图给出的数据，计算出小球平抛的初速度________。
9. (★★★)(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动.如图所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源,使一个小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面.这个实验( )
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
(2)做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动一段时间后着地．一架相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片，如图所示(虚线为正方形格子)．
已知汽车长度为3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等，第三个像是刚好着地的时刻，由照片可以推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s，高台离地面的高度为________m．(取g＝10 m/s2)
10．(★★★)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。
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；又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，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x＝10.00cm，A、B间距离y1＝5.02cm，B、C间距离y2＝14.82cm。请回答以下问题g＝9.8m/s2
(1)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝________。用题中所给字母表示。
(2)小球初速度的值为v0＝________m/s。
参考答案：
1【答案】A
【解析】平抛运动的加速度不变，为g．根据，知每秒速度增量大小相等，方向竖直向下，与加速度的方向相同，所以每秒速度的增量总是大小相等，方向相同，故A正确．
2【答案】B
【解析】在做“研究平抛物体的运动”的实验中，在调整斜槽时，必须使斜槽末端切线方向水平。这样做的目的是为了保证小球做平抛运动，即使小球飞出时，初速度方向水平，B正确ACD错误。
故选B。
3【答案】A
【解析】改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地，说明两小球在竖直方向为自由落体运动．故该实验现象说明了 A 球在离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，故A正确，BCD错误．故选A
4【答案】B
【解析】
根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故A错误，B正确；小锤打击金属片的力越大，P球获得的水平方向初速度越大，但竖直方向运动不变，所以落地时间不变，故C错误；无论如何调节装置距地面的高度，两球在竖直方向运动情况完全相同，都是自由落体运动，总是同时落地，故D错误．故选B．
5【答案】C
【解析】A、小球与斜面间有摩擦不影响实验的测量，故A错误；
B、安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量，故B不正确；
C、建立坐标时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直，将会影响长度的测量，故C正确；
D、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远可以减小测量的误差，故D错误；
故选：C
6【答案】BD
【解析】小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项D正确．
7．10 1.5 2.5
【详解】
(1)[1]从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，所用时间相等，设为t，而t可根据竖直方向的自由落体运动求得
(2) [2]小球运动中水平分速度的大小是
(3)[3]竖直方向上经过B点的瞬时速度
8．斜槽的末端保持水平 每次在同一位置由静止释放小球 为了使小球有相同的水平初速度
【详解】
(1)[1]该实验成功的关键是，确保小球做平抛运动，因此只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动；
(2)[2][3]只有每次小球平抛的初速度相同，其轨迹才能相同，才能在坐标纸上找到一些点，每次在同一位置由静止释放小球，是为了使小球有相同的水平初速度；
(3)[4]由平抛运动规律有：
联立解得：
[5]由于O点是抛出点，取x=32cm，y=19.6cm代入
得
9【解析】(1)由于左端小铁球平抛的同时，右端小铁球开始做自由落体，且两球同时落地，说明平抛的小铁球在竖直方向上和右端小铁球做同样的运动，也做自由落体运动，但无法说明平抛小铁球在水平方向的运动，故只有B正确．
(2)汽车在竖直方向做自由落体运动，由Δh＝gT2可得，两次曝光的时间间隔为
T＝＝＝s＝0.6 s
前三个像中，中间位置车的竖直速度为
vy＝＝m/s＝9 m/s
汽车从开始运动到中间位置的竖直位移为
h1＝＝m＝4.05 m
从抛出点到地面的高度为h2＝h1＋2l＝(4.05＋2×3.6)m＝11.25 m
水平初速度v0＝＝m/s＝12 m/s.
答案 (1)B (2)12 11.25
10【答案】x 1.00m/s
【解析】(1)[1]由于每次移动距离x＝10.00cm，所以小球从打A点到打B点与从打B点到打C点的时间相同，设此时间为t。由于
y2－y1＝gt2
且y1＝5.02cm，y2＝14.82cm，g＝9.8m/s2，所以水平方向上
x=v0t
联立可得
(2)[2]根据
代入数据可得小球初速度
v0=x=1.00m/s
一、选择题
1．(★)做平抛运动的物体，每秒速度的增量总是（ ）
A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同
2．(★)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，在调整斜槽时，必须使斜槽末端切线方向水平。这样做的目的是（ ）
A．为了使小球初速度大小每次相同
B．为了使小球飞出时，初速度方向水平
C．为了使小球运动轨迹是抛物线
D．为了使小球在空中运动的时间每次都相等
3．(★)如图所示，在研究平抛运动时，小球 A 沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关 S ，被电磁铁吸住的小球 B 同时自由下落．改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地．该实验现象说明了 A 球在离开轨道后（ ）
A．竖直方向的分运动是自由落体运动
B．水平方向的分运动是匀加速直线运动
C．水平方向的分运动是匀速直线运动
D．竖直方向的分运动是匀速直线运动
4．(★)如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金厲片，金属片把p球沿水平方向弹出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动（ ）
A．此实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速直线运动
B．此实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动
C．如果加大打击力度，P球落地时间将延长
D．如果调整装置距地面的高度，它们就不会同时落地
5．(★)在“研究平抛物体的运动”实验时，下列因素中会使该实验的误差增大的是（ ）
A．球与斜槽间有摩擦
B．安装斜槽时其末端水平
C．建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直
D．根据曲线计算平抛运动初速度时，曲线上取作计算的点离原点O较远
6.(多选)(★★)在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是
A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面
C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹
实验探究题
7．(★★)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm。如果取g=10 m/s2，那么，
(1)闪光频率是________Hz。
(2)小球运动中水平分速度的大小是________m/s。
(3)小球经过B点时的速度大小是________ m/s。
8．(★★)图甲所示是研究平抛物体运动的实验装置图，乙是实验后在白纸上作的图。
(1)安装斜槽轨道时要注意________________________________；
(2)实验过程需要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，每次释放小球时应使小球________________，目的是________________；
(3)在乙图中，O为平抛运动起点，计算小球作平抛运动的初速度的公式是________，根据乙图给出的数据，计算出小球平抛的初速度________。
9. (★★★)(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动.如图所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源,使一个小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面.这个实验( )
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
(2)做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动一段时间后着地．一架相机通过多次曝光，拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片，如图所示(虚线为正方形格子)．
已知汽车长度为3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等，第三个像是刚好着地的时刻，由照片可以推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s，高台离地面的高度为________m．(取g＝10 m/s2)
10．(★★★)在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。
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；又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，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x＝10.00cm，A、B间距离y1＝5.02cm，B、C间距离y2＝14.82cm。请回答以下问题g＝9.8m/s2
(1)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝________。用题中所给字母表示。
(2)小球初速度的值为v0＝________m/s。
参考答案：
1【答案】A
【解析】平抛运动的加速度不变，为g．根据，知每秒速度增量大小相等，方向竖直向下，与加速度的方向相同，所以每秒速度的增量总是大小相等，方向相同，故A正确．
2【答案】B
【解析】在做“研究平抛物体的运动”的实验中，在调整斜槽时，必须使斜槽末端切线方向水平。这样做的目的是为了保证小球做平抛运动，即使小球飞出时，初速度方向水平，B正确ACD错误。
故选B。
3【答案】A
【解析】改变整个装置的高度 H 做同样的实验，发现位于同一高度的 A 、 B 两个小球总是同时落地，说明两小球在竖直方向为自由落体运动．故该实验现象说明了 A 球在离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，故A正确，BCD错误．故选A
4【答案】B
【解析】
根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故A错误，B正确；小锤打击金属片的力越大，P球获得的水平方向初速度越大，但竖直方向运动不变，所以落地时间不变，故C错误；无论如何调节装置距地面的高度，两球在竖直方向运动情况完全相同，都是自由落体运动，总是同时落地，故D错误．故选B．
5【答案】C
【解析】A、小球与斜面间有摩擦不影响实验的测量，故A错误；
B、安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量，故B不正确；
C、建立坐标时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直，将会影响长度的测量，故C正确；
D、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远可以减小测量的误差，故D错误；
故选：C
6【答案】BD
【解析】小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项D正确．
7．10 1.5 2.5
【详解】
(1)[1]从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，所用时间相等，设为t，而t可根据竖直方向的自由落体运动求得
(2) [2]小球运动中水平分速度的大小是
(3)[3]竖直方向上经过B点的瞬时速度
8．斜槽的末端保持水平 每次在同一位置由静止释放小球 为了使小球有相同的水平初速度
【详解】
(1)[1]该实验成功的关键是，确保小球做平抛运动，因此只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动；
(2)[2][3]只有每次小球平抛的初速度相同，其轨迹才能相同，才能在坐标纸上找到一些点，每次在同一位置由静止释放小球，是为了使小球有相同的水平初速度；
(3)[4]由平抛运动规律有：
联立解得：
[5]由于O点是抛出点，取x=32cm，y=19.6cm代入
得
9【解析】(1)由于左端小铁球平抛的同时，右端小铁球开始做自由落体，且两球同时落地，说明平抛的小铁球在竖直方向上和右端小铁球做同样的运动，也做自由落体运动，但无法说明平抛小铁球在水平方向的运动，故只有B正确．
(2)汽车在竖直方向做自由落体运动，由Δh＝gT2可得，两次曝光的时间间隔为
T＝＝＝s＝0.6 s
前三个像中，中间位置车的竖直速度为
vy＝＝m/s＝9 m/s
汽车从开始运动到中间位置的竖直位移为
h1＝＝m＝4.05 m
从抛出点到地面的高度为h2＝h1＋2l＝(4.05＋2×3.6)m＝11.25 m
水平初速度v0＝＝m/s＝12 m/s.
答案 (1)B (2)12 11.25
10【答案】x 1.00m/s
【解析】(1)[1]由于每次移动距离x＝10.00cm，所以小球从打A点到打B点与从打B点到打C点的时间相同，设此时间为t。由于
y2－y1＝gt2
且y1＝5.02cm，y2＝14.82cm，g＝9.8m/s2，所以水平方向上
x=v0t
联立可得
(2)[2]根据
代入数据可得小球初速度
v0=x=1.00m/s