第五章第三节 实验：研究平抛运动的特点-高一物理人教版（2019）必修第二册 课时练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 第五章第三节 实验：研究平抛运动的特点-高一物理人教版（2019）必修第二册 课时练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 141.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-25 13:13:21 | ||
图片预览
文档简介
第五章第三节 实验：研究平抛运动的特点
【教材课后习题】
1.某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，怎样探究钢球水平分速度的特点？请指出需要的器材，说明实验步骤。
2.某同学为了省去图中的水平木板，把第1题中的实验方案作了改变。他把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上，使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上，从而记录钢球的落点。改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。如果采用这种方案，应该收集哪些数据并如何处理这些数据？
3.某同学目测桌子高度大约为0.8 m，他使小球沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像（每秒25帧）。如果这位同学采用逐帧分析的办法，保存并打印各帧的画面。他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片？
4.小刚同学通过实验，得到了某物体在Oxy平面上运动的一条运动轨迹，如图平面直角坐标系中的OP曲线所示。他根据物体运动轨迹的特点作出了猜想：如果物体在y方向做匀速直线运动，那么物体在x方向必定做匀加速直线运动。小刚同学的猜想是否成立？作图并给出你的分析过程。
【定点变式训练】
5.为了研究平抛物体的运动，可进行如下实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自落体运动，两球同时落到水平地面，改变下落高度依然观察到上述现象，由此说明A球离开轨道后( )
A.水平方向的分运动是匀速运动 B.水平方向的分运动是匀加速运动
C.竖直方向的分运动是匀速运动 D.竖直方向的分运动是自由落体运动
6.关于平抛物体的运动，以下说法错误的是( )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动可以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
C.平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等
D.平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的
7.物体在平抛运动过程中，在相等时间内，下列各物理量相等的是( )
A.加速度 B.位移 C.平均速度 D.速度
8.在某一飞镖比赛中，运动员在同一位置水平掷出两支飞镖，结果分别打在靶心的A点和与靶心等高的B点，如图所示。已知投掷点与靶心都在与飞镖靶垂直的竖直平面内，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.两飞镖运动的时间相同 B.两飞镖掷出时的速度大小相同
C.两飞镖运动的位移大小相同 D.两飞镖打在靶上时的速度大小相同
9.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试验，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.两球的质量应相等
B.应听到两次撞地声音
C.应改变装置的高度，多次实验
D.该实验同时能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
答案以及解析
1.答案：见解析
解析：解：还需要的器材是刻度尺。
实验步骤：
（1）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值y（如图）；
（2）让钢球从斜面上某一位置无初速度释放；
（3）测量钢球在木板上的落点与铅垂线之间的距离；
（4）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值；
（5）让钢球从斜面上同一位置无初速度释放；
（6）测量钢球在木板上的落点与铅垂线之间的距离；
（7）比较，若，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
2.答案：见解析
解析：解：改变桌子与墙的距离x，测量落点与抛出点之间的竖直距离y，若时，有，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
3.答案：见解析
解析：解：来面离地高度，根据可得，下落的时间
每秒拍摄25帧照片，则0.4 s内可拍摄10帧。
4.答案：见解析
解析：在y轴上找出等间距的四个点，并对应标出轨迹中该时刻的位置，及对应于x轴的坐标为，由于物体在y方向做匀速直线运动，所以经过连续几个点时所用的时间相等。x方向相等时间内的位移依次为。根据小刚同学的猜想，如果x方向做匀加速直线运动，则应满足定值。
5.答案：D
解析：两球同时落到水平地面，说明A球离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，无法说明水平方向的运动情况，D正确。
故选D。
6.答案：D
解析：A.平抛运动的物体只受重力，根据牛顿第二定律，加速度恒定为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确，不符合题意。
B.平抛运动可以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,B正确，不符合题意。
C.平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等，为
方向竖直向下，C正确，不符合题意。
D.平抛的水平方向是匀速直线运动，水平分速度不为零，所以平抛运动的物体落地时的速度不可能是竖直向下的，D错误，符合题意。
故选D。
7.答案：A
解析：A.平抛运动只受重力，则其加速度为g，保持不变，A正确；
B.平抛运动是曲线运动，在相等时间内物体的速度一直在改变，B错误；
CD.平抛运动不是匀速运动，在相等的时间内，位移不等、平均速度不等，CD错误。
故选A。
8.答案：A
解析：竖直方向，根据可得
可知两飞镖运动的时间相同，两飞镖打在靶上时竖直方向的速度相等，由图可知，两只飞镖水平方向的位移不相等，根据
可知两飞镖掷出时的速度大小不相同，根据运动的合成可知两飞镖运动的位移大小和速度大小均不同，故A正确，BCD错误。
故选A。
9.答案：C
解析：A.本题考查平抛运动的竖直分运动的研究方法。平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，与小球质量是否相等无关，A错误；
B.平抛运动的竖直分运动是自由落体与其合运动具有等时性，所以应听到一次撞地声，B错误；
C.为了证明此结论的普遍适用，应改变高度重复实验，C正确；
D.此实验说明不了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，故D错误；
故选C。
2
【教材课后习题】
1.某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，怎样探究钢球水平分速度的特点？请指出需要的器材，说明实验步骤。
2.某同学为了省去图中的水平木板，把第1题中的实验方案作了改变。他把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上，使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上，从而记录钢球的落点。改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。如果采用这种方案，应该收集哪些数据并如何处理这些数据？
3.某同学目测桌子高度大约为0.8 m，他使小球沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像（每秒25帧）。如果这位同学采用逐帧分析的办法，保存并打印各帧的画面。他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片？
4.小刚同学通过实验，得到了某物体在Oxy平面上运动的一条运动轨迹，如图平面直角坐标系中的OP曲线所示。他根据物体运动轨迹的特点作出了猜想：如果物体在y方向做匀速直线运动，那么物体在x方向必定做匀加速直线运动。小刚同学的猜想是否成立？作图并给出你的分析过程。
【定点变式训练】
5.为了研究平抛物体的运动，可进行如下实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自落体运动，两球同时落到水平地面，改变下落高度依然观察到上述现象，由此说明A球离开轨道后( )
A.水平方向的分运动是匀速运动 B.水平方向的分运动是匀加速运动
C.竖直方向的分运动是匀速运动 D.竖直方向的分运动是自由落体运动
6.关于平抛物体的运动，以下说法错误的是( )
A.平抛运动是匀变速曲线运动
B.平抛运动可以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
C.平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等
D.平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的
7.物体在平抛运动过程中，在相等时间内，下列各物理量相等的是( )
A.加速度 B.位移 C.平均速度 D.速度
8.在某一飞镖比赛中，运动员在同一位置水平掷出两支飞镖，结果分别打在靶心的A点和与靶心等高的B点，如图所示。已知投掷点与靶心都在与飞镖靶垂直的竖直平面内，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A.两飞镖运动的时间相同 B.两飞镖掷出时的速度大小相同
C.两飞镖运动的位移大小相同 D.两飞镖打在靶上时的速度大小相同
9.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试验，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.两球的质量应相等
B.应听到两次撞地声音
C.应改变装置的高度，多次实验
D.该实验同时能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
答案以及解析
1.答案：见解析
解析：解：还需要的器材是刻度尺。
实验步骤：
（1）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值y（如图）；
（2）让钢球从斜面上某一位置无初速度释放；
（3）测量钢球在木板上的落点与铅垂线之间的距离；
（4）调节木板高度，使木板上表面与水平桌面的距离为某一确定值；
（5）让钢球从斜面上同一位置无初速度释放；
（6）测量钢球在木板上的落点与铅垂线之间的距离；
（7）比较，若，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
2.答案：见解析
解析：解：改变桌子与墙的距离x，测量落点与抛出点之间的竖直距离y，若时，有，则说明钢球在水平方向做匀速直线运动。
3.答案：见解析
解析：解：来面离地高度，根据可得，下落的时间
每秒拍摄25帧照片，则0.4 s内可拍摄10帧。
4.答案：见解析
解析：在y轴上找出等间距的四个点，并对应标出轨迹中该时刻的位置，及对应于x轴的坐标为，由于物体在y方向做匀速直线运动，所以经过连续几个点时所用的时间相等。x方向相等时间内的位移依次为。根据小刚同学的猜想，如果x方向做匀加速直线运动，则应满足定值。
5.答案：D
解析：两球同时落到水平地面，说明A球离开轨道后竖直方向的分运动是自由落体运动，无法说明水平方向的运动情况，D正确。
故选D。
6.答案：D
解析：A.平抛运动的物体只受重力，根据牛顿第二定律，加速度恒定为g，所以平抛运动是匀变速曲线运动,A正确，不符合题意。
B.平抛运动可以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,B正确，不符合题意。
C.平抛运动任意相等的时间内速度变化量相等，为
方向竖直向下，C正确，不符合题意。
D.平抛的水平方向是匀速直线运动，水平分速度不为零，所以平抛运动的物体落地时的速度不可能是竖直向下的，D错误，符合题意。
故选D。
7.答案：A
解析：A.平抛运动只受重力，则其加速度为g，保持不变，A正确；
B.平抛运动是曲线运动，在相等时间内物体的速度一直在改变，B错误；
CD.平抛运动不是匀速运动，在相等的时间内，位移不等、平均速度不等，CD错误。
故选A。
8.答案：A
解析：竖直方向，根据可得
可知两飞镖运动的时间相同，两飞镖打在靶上时竖直方向的速度相等，由图可知，两只飞镖水平方向的位移不相等，根据
可知两飞镖掷出时的速度大小不相同，根据运动的合成可知两飞镖运动的位移大小和速度大小均不同，故A正确，BCD错误。
故选A。
9.答案：C
解析：A.本题考查平抛运动的竖直分运动的研究方法。平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，与小球质量是否相等无关，A错误；
B.平抛运动的竖直分运动是自由落体与其合运动具有等时性，所以应听到一次撞地声，B错误；
C.为了证明此结论的普遍适用，应改变高度重复实验，C正确；
D.此实验说明不了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，故D错误；
故选C。
2