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2018-2019学年人教版高中物理必修二 5.3 研究平抛运动 同步练习
一、单选题
1.在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( )
A.实心小铁球 B.空心小铁球
C.实心小木球 D.以上三种小球都可以
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球的选择应该是体积小,质量大的.
故答案为:A
【分析】当物体所受的阻力远小于重力时,此时阻力可以被忽略掉。
2.某同学在探究物体做平抛运动的实验时,他猜想到平抛运动的时间长短可能与下列因素相关,其中你认为正确的是( )
A.抛出点距离地面的竖直高度 B.抛出点距离落地点的水平位移
C.物体抛出时的水平速度 D.物体的质量
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据h= gt2得, ,知平抛运动的时间由抛出点的竖直高度决定,与初速度以及物体的质量无关,初速度和时间共同决定水平位移.A符合题意,BCD不符合题意.
故答案为:A.
【分析】做平抛运动的物体在空中运动的时间与竖直方向距离地面的高度有关。
3.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.为了使小球运动轨迹是抛物线
C.为了使小球飞出时,初速度方向水平
D.为了使小球在空中运动的时间每次都相等
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】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小球飞出时初速度水平,从而使小球做平抛运动,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】保持斜槽末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动。
4.(2016高一下·桂林开学考)如图所示是研究平抛物体运动的演示实验装置,实验时,先用弹簧片C将B球紧压在DE间并与A球保持在同一水平面上,用小锤F击打弹簧片C,A球被水平抛出,同时B球自由下落.实验几次,无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,我们听到A、B两球总是同时落地,这个实验( )
A.说明平抛物体的运动水平方向是匀速运动
B.说明平抛物体的运动的两个分运动具有同时性
C.说明平抛物体的运动是自由落体和匀速直线运动的合运动
D.说明平抛物体的运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度大小不影响竖直方向上的运动
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解:由于两球同时运动,A球做平抛运动,B球自由落体运动,由于两球同时落地,因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的,故根据实验结果可知,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.故D正确.
故选:D.
【分析】A球沿水平方向抛出做平抛运动,同时B球被松开,自由下落做自由落体运动,发现每次两球都同时落地,只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动.
5.在“研究平抛物体运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置应是(设小球半径为r)( )
A.斜槽口末端O点
B.斜槽口O点正上方r处
C.斜槽口O点正前方r处
D.小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点
【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】因研究小球做平抛运动,所以抛出点即为小球离开斜槽瞬间的位置,也就是小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点.
故答案为:D
【分析】小球做平抛运动,我么研究是小球在平板上的影子,起始点应该是小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点。
6.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减速直线运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】球A与球B同时释放,同时落地,时间相同,A球做平抛运动,B球做自由落体运动;将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,两个分运动同时发生,具有等时性,因而A球的竖直分运动与B球时间相等,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,说明在任意时刻在两球同一高度,即A球的竖直分运动与B球完全相同,说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】两个小球同时落地,相同的是竖直方向的运动,不同的是水平方向的运动,故可以证明平抛运动在竖直方向为自由落体运动。
二、多选题
7.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,下落说法中正确的是( )
A.两球的质量应相等
B.两球应同时落地
C.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
【答案】B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据装置图可知,两球由相同高度同时运动,A做平抛运动,B做自由落体运动,因此将同时落地,由于两球同时落地,因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的,故根据实验结果可知,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,不需要两球质量相等,要多次实验,观察现象,则应改变装置的高度,多次实验,BC符合题意.
故答案为:BC.
【分析】两小球在竖直方向运动相同,故同时落地,为了使实验更有说服力,应该改变高度多次测量。
8.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是
A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直
B.安装斜槽和木板时,斜槽末端的切线必须是水平的
C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律
【答案】A,B,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A、小球平抛运动的轨迹在竖直平面内,木板需保持竖直状态,从而保证小球与木板不接触,保证小球在运动过程中只受到重力作用,A符合题意;
B、为了保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,保证初速度水平,从而做平抛运动,B符合题意;
C、为了让小球每次做同样的平抛运动,小球每次应从同一位置由静止滚下,保证获得相同的初速度,从而保证小球做平抛运动的轨迹相同,C符合题意;
D、“研究平抛运动”的实验目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律,求解初速度等,D符合题意。
故答案为:ABCD
【分析】保持末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,每次小球应从同一高度由静止释放,是为了使每次小球的水平初速度相同。
9.研究平抛运动在竖直方向的运动规律实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.A球的初速度越大,走过的水平距离也越大
B.无论A球的水平速度大小如何,他总是和B球同时落地
C.用力大小不一样,A球在水平方向上运动的距离就不一样
D.从这个实验看出,A球在水平方向上的速度和竖直方向上的速度相互影响
【答案】A,B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,做平抛运动,同时B球被松开,做自由落体运动;
A、A抛出点的高度一定,在空中的运动时间t一定,A球的初速度v越大,走过的水平距离x=vt越大,A符合题意;
B、A与B两球同时释放,在竖直方向上都做自由落体运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间相等,因此无论A球的水平速度大小如何,它总是和B球同时落地,B符合题意;
C、用力大小不一样,A球抛出时的水平速度不同,A在水平方向上运动的距离就不一样,C符合题意;
D、从该实验可以看出,A、B两球在竖直方向上的运动规律相同,看不出:A球在水平方向上的速度和竖直方向上的速度相互影响,D不符合题意;
故答案为:ABC.
【分析】A、B两小球竖直方向的运动相同,水平方向的运动不同,A球在空中运动的时间固定,水平速度越大,水平方向的距离越大。
10.如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹 以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
【答案】A,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A、调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,A符合题意;
B、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,B不符合题意,C符合题意;
D、描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,D不符合题意。
故答案为:AC
【分析】保持末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,每次小球应从同一高度由静止释放,是为了使每次小球的水平初速度相同。
三、实验题
11.物理实验小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速度 他们经多次实验和计算后发现:在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重垂线的投影在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可直观地得到小球做平抛运动的初速度 如图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺 图中P为重垂线所指位置 ,其中可能正确的是 不计空气阻力
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】设小球做平抛运动的竖直高度为h,由h= gt2,得t= ;在水平方向有x=v0t,即平抛运动的水平位移x=v0 ,可见x与v0成正比,在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的,A符合题意。
故答案为:A
【分析】做平抛运动的物体在水平方向为匀速直线运动,故间隔应该相同。
12.在做《研究平抛物体的运动》的实验中,应采取下列哪些措施以减小实验误差( )
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次要平衡摩擦力
D.小球每次应从斜槽同一高度释放
【答案】A,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,所以斜槽轨道必须要水平,A符合题意;该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止释放,至于是否光滑没有影响,B不符合题意;只要小球从同一位置静止释放,摩擦力对小球影响是相同的,小球抛出的初速度相同,故没有必要平衡摩擦力,C不符合题意;为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,D符合题意。所以AD符合题意,BC不符合题意。
故答案为:AD
【分析】保持末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,每次小球应从同一高度由静止释放,是为了使每次小球的水平初速度相同。
13.某同学课外研究平抛和圆周物体的运动.
(1)某同学让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹 为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
C.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
D.每次必须由斜槽同一位置静止释放小球
(2)某小组研究平抛物体的运动时,将实验中测出的两物理量Q和S数值填表如下,Q和S的单位相同但没有写出 表中Q表示的物理量是 ;S表示的物理量是 若表中Q和S 用的都是国际单位制中的单位,则平抛物体的水平速度为 .
【答案】(1)AD
(2)水平位移;竖直位移;1
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】(1)A、通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,A符合题意;
B、描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,B不符合题意;
C、记录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,C不符合题意;
D、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,D符合题意。(2)在研究平抛运动实验中测出的两物理量单位相同,那只能是位移,即水平方向位移和竖直方向位移,平抛运动水平方向做匀速直线运动,位移与时间成正比,故Q表示水平位移,则S为竖直位移,由于物体在竖直方向做自由落体运动,故在竖直方向有 ,解得:
则初速度为: 。
【分析】(1)斜槽的末端保持水平是为了使小球做平抛欲动,每次从同一高度释放小球是为了使其初速度相同。
(2)Q量均匀的增加,故为水平运动的位移,S量快速的增加,故为竖直方向的位移,水平速度利用位移除以时间即可。
14.小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验.
(1)实验时下列哪些操作是必须的? (填序号)
A.将斜槽轨道的末端调成水平
B.用天平称出小球的质量
C.每次都要让小球从同一位置由静止开始运动
(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中,为减小空气阻力对小球的影响 选择小球时,应选择下列的_____
A.实心小铁球 B.空心铁球
C.实心小木球 D.以上三种球都可以
(3)实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离均为 的三点 ,如图2所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为 , 小球运动过程中所受空气阻力忽略不计 请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度 取
【答案】(1)AC
(2)A
(3)2
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】(1)A、实验要求将斜槽轨道的末端调成水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,A必须;
B、本实验研究平抛运动的规律,与质量无关,故不需要测量小球的质量,B不需要;
C、只有让小球多次从同一位置上静止滚下,才能保证小球多次做平抛运动的初速度相等,轨迹相同,C符合题意;(2)为了减小空气阻力对小球的影响,要选择体积较小质量较大的小球,
故答案为:实心小铁球,
选项A符合题意,BCD不符合题意;(3)在竖直方向上有: ,则
水平方向有: 。
【分析】(1)斜槽的末端保持水平是为了使小球做平抛欲动,每次从同一高度释放小球是为了使其初速度相同。
(2)选择实心小铁球是为了减小空气阻力对小球的运动。
(3)利用竖直方向的位移求出运动时间,再利用水平位移求出水平速度。
四、解答题
15.同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板,M板上部有一半径为R的 圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为 板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力,重力加 速度为 求:
(1)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力;
(2)距Q水平距离为 的圆环中心到底板的高度。
【答案】(1)解:由平抛运动的规律,则有: ,
解得:
由牛顿第二定律,可得在Q点有:
解得:
根据牛顿第三定律,则小球在Q点对轨道的压力: ,方向竖直向下
(2)解:根据运动学公式,有: ,
解得:
所以距Q水平距离为 的圆环中心离底板的高度
【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】(1)利用竖直方向的位移求出运动时间,再利用水平位移求出水平速度,再利用向心力公式求解压力。
(2)利用水平速度和水平位移求出运动时间,再利用竖直方向的自由落体运动公式求解即可。
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2018-2019学年人教版高中物理必修二 5.3 研究平抛运动 同步练习
一、单选题
1.在研究平抛运动的实验中,为减小空气阻力对小球运动的影响,应采用( )
A.实心小铁球 B.空心小铁球
C.实心小木球 D.以上三种小球都可以
2.某同学在探究物体做平抛运动的实验时,他猜想到平抛运动的时间长短可能与下列因素相关,其中你认为正确的是( )
A.抛出点距离地面的竖直高度 B.抛出点距离落地点的水平位移
C.物体抛出时的水平速度 D.物体的质量
3.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.为了使小球运动轨迹是抛物线
C.为了使小球飞出时,初速度方向水平
D.为了使小球在空中运动的时间每次都相等
4.(2016高一下·桂林开学考)如图所示是研究平抛物体运动的演示实验装置,实验时,先用弹簧片C将B球紧压在DE间并与A球保持在同一水平面上,用小锤F击打弹簧片C,A球被水平抛出,同时B球自由下落.实验几次,无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,我们听到A、B两球总是同时落地,这个实验( )
A.说明平抛物体的运动水平方向是匀速运动
B.说明平抛物体的运动的两个分运动具有同时性
C.说明平抛物体的运动是自由落体和匀速直线运动的合运动
D.说明平抛物体的运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度大小不影响竖直方向上的运动
5.在“研究平抛物体运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置应是(设小球半径为r)( )
A.斜槽口末端O点
B.斜槽口O点正上方r处
C.斜槽口O点正前方r处
D.小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点
6.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减速直线运动
D.竖直方向的分运动是匀速直线运动
二、多选题
7.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,下落说法中正确的是( )
A.两球的质量应相等
B.两球应同时落地
C.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
8.在做“研究平抛运动”的实验时,下列说法正确的是
A.安装斜槽和木板时,一定要注意木板是否竖直
B.安装斜槽和木板时,斜槽末端的切线必须是水平的
C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D.实验的目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律
9.研究平抛运动在竖直方向的运动规律实验装置如图所示,下列说法正确的是
A.A球的初速度越大,走过的水平距离也越大
B.无论A球的水平速度大小如何,他总是和B球同时落地
C.用力大小不一样,A球在水平方向上运动的距离就不一样
D.从这个实验看出,A球在水平方向上的速度和竖直方向上的速度相互影响
10.如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹 以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
三、实验题
11.物理实验小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速度 他们经多次实验和计算后发现:在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重垂线的投影在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上的落点位置,就可直观地得到小球做平抛运动的初速度 如图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺 图中P为重垂线所指位置 ,其中可能正确的是 不计空气阻力
A. B.
C. D.
12.在做《研究平抛物体的运动》的实验中,应采取下列哪些措施以减小实验误差( )
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次要平衡摩擦力
D.小球每次应从斜槽同一高度释放
13.某同学课外研究平抛和圆周物体的运动.
(1)某同学让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹 为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 .
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
C.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
D.每次必须由斜槽同一位置静止释放小球
(2)某小组研究平抛物体的运动时,将实验中测出的两物理量Q和S数值填表如下,Q和S的单位相同但没有写出 表中Q表示的物理量是 ;S表示的物理量是 若表中Q和S 用的都是国际单位制中的单位,则平抛物体的水平速度为 .
14.小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验.
(1)实验时下列哪些操作是必须的? (填序号)
A.将斜槽轨道的末端调成水平
B.用天平称出小球的质量
C.每次都要让小球从同一位置由静止开始运动
(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中,为减小空气阻力对小球的影响 选择小球时,应选择下列的_____
A.实心小铁球 B.空心铁球
C.实心小木球 D.以上三种球都可以
(3)实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置,于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后,在该段曲线上任取水平距离均为 的三点 ,如图2所示,其中相邻两点间的竖直距离分别为 , 小球运动过程中所受空气阻力忽略不计 请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度 取
四、解答题
15.同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板,M板上部有一半径为R的 圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为 板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力,重力加 速度为 求:
(1)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力;
(2)距Q水平距离为 的圆环中心到底板的高度。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】小球的选择应该是体积小,质量大的.
故答案为:A
【分析】当物体所受的阻力远小于重力时,此时阻力可以被忽略掉。
2.【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据h= gt2得, ,知平抛运动的时间由抛出点的竖直高度决定,与初速度以及物体的质量无关,初速度和时间共同决定水平位移.A符合题意,BCD不符合题意.
故答案为:A.
【分析】做平抛运动的物体在空中运动的时间与竖直方向距离地面的高度有关。
3.【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】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小球飞出时初速度水平,从而使小球做平抛运动,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】保持斜槽末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动。
4.【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】解:由于两球同时运动,A球做平抛运动,B球自由落体运动,由于两球同时落地,因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的,故根据实验结果可知,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动.故D正确.
故选:D.
【分析】A球沿水平方向抛出做平抛运动,同时B球被松开,自由下落做自由落体运动,发现每次两球都同时落地,只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动.
5.【答案】D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】因研究小球做平抛运动,所以抛出点即为小球离开斜槽瞬间的位置,也就是小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点.
故答案为:D
【分析】小球做平抛运动,我么研究是小球在平板上的影子,起始点应该是小球位于槽末端时,球心在竖直平板上的水平投影点。
6.【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】球A与球B同时释放,同时落地,时间相同,A球做平抛运动,B球做自由落体运动;将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,两个分运动同时发生,具有等时性,因而A球的竖直分运动与B球时间相等,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,说明在任意时刻在两球同一高度,即A球的竖直分运动与B球完全相同,说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】两个小球同时落地,相同的是竖直方向的运动,不同的是水平方向的运动,故可以证明平抛运动在竖直方向为自由落体运动。
7.【答案】B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据装置图可知,两球由相同高度同时运动,A做平抛运动,B做自由落体运动,因此将同时落地,由于两球同时落地,因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的,故根据实验结果可知,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,不需要两球质量相等,要多次实验,观察现象,则应改变装置的高度,多次实验,BC符合题意.
故答案为:BC.
【分析】两小球在竖直方向运动相同,故同时落地,为了使实验更有说服力,应该改变高度多次测量。
8.【答案】A,B,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A、小球平抛运动的轨迹在竖直平面内,木板需保持竖直状态,从而保证小球与木板不接触,保证小球在运动过程中只受到重力作用,A符合题意;
B、为了保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,保证初速度水平,从而做平抛运动,B符合题意;
C、为了让小球每次做同样的平抛运动,小球每次应从同一位置由静止滚下,保证获得相同的初速度,从而保证小球做平抛运动的轨迹相同,C符合题意;
D、“研究平抛运动”的实验目的是描出小球的运动轨迹,分析平抛运动的规律,求解初速度等,D符合题意。
故答案为:ABCD
【分析】保持末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,每次小球应从同一高度由静止释放,是为了使每次小球的水平初速度相同。
9.【答案】A,B,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,做平抛运动,同时B球被松开,做自由落体运动;
A、A抛出点的高度一定,在空中的运动时间t一定,A球的初速度v越大,走过的水平距离x=vt越大,A符合题意;
B、A与B两球同时释放,在竖直方向上都做自由落体运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间相等,因此无论A球的水平速度大小如何,它总是和B球同时落地,B符合题意;
C、用力大小不一样,A球抛出时的水平速度不同,A在水平方向上运动的距离就不一样,C符合题意;
D、从该实验可以看出,A、B两球在竖直方向上的运动规律相同,看不出:A球在水平方向上的速度和竖直方向上的速度相互影响,D不符合题意;
故答案为:ABC.
【分析】A、B两小球竖直方向的运动相同,水平方向的运动不同,A球在空中运动的时间固定,水平速度越大,水平方向的距离越大。
10.【答案】A,C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A、调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,A符合题意;
B、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,B不符合题意,C符合题意;
D、描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,D不符合题意。
故答案为:AC
【分析】保持末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,每次小球应从同一高度由静止释放,是为了使每次小球的水平初速度相同。
11.【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】设小球做平抛运动的竖直高度为h,由h= gt2,得t= ;在水平方向有x=v0t,即平抛运动的水平位移x=v0 ,可见x与v0成正比,在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的,A符合题意。
故答案为:A
【分析】做平抛运动的物体在水平方向为匀速直线运动,故间隔应该相同。
12.【答案】A,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,所以斜槽轨道必须要水平,A符合题意;该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止释放,至于是否光滑没有影响,B不符合题意;只要小球从同一位置静止释放,摩擦力对小球影响是相同的,小球抛出的初速度相同,故没有必要平衡摩擦力,C不符合题意;为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,D符合题意。所以AD符合题意,BC不符合题意。
故答案为:AD
【分析】保持末端水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,每次小球应从同一高度由静止释放,是为了使每次小球的水平初速度相同。
13.【答案】(1)AD
(2)水平位移;竖直位移;1
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】(1)A、通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,A符合题意;
B、描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,B不符合题意;
C、记录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,C不符合题意;
D、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,D符合题意。(2)在研究平抛运动实验中测出的两物理量单位相同,那只能是位移,即水平方向位移和竖直方向位移,平抛运动水平方向做匀速直线运动,位移与时间成正比,故Q表示水平位移,则S为竖直位移,由于物体在竖直方向做自由落体运动,故在竖直方向有 ,解得:
则初速度为: 。
【分析】(1)斜槽的末端保持水平是为了使小球做平抛欲动,每次从同一高度释放小球是为了使其初速度相同。
(2)Q量均匀的增加,故为水平运动的位移,S量快速的增加,故为竖直方向的位移,水平速度利用位移除以时间即可。
14.【答案】(1)AC
(2)A
(3)2
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】(1)A、实验要求将斜槽轨道的末端调成水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,A必须;
B、本实验研究平抛运动的规律,与质量无关,故不需要测量小球的质量,B不需要;
C、只有让小球多次从同一位置上静止滚下,才能保证小球多次做平抛运动的初速度相等,轨迹相同,C符合题意;(2)为了减小空气阻力对小球的影响,要选择体积较小质量较大的小球,
故答案为:实心小铁球,
选项A符合题意,BCD不符合题意;(3)在竖直方向上有: ,则
水平方向有: 。
【分析】(1)斜槽的末端保持水平是为了使小球做平抛欲动,每次从同一高度释放小球是为了使其初速度相同。
(2)选择实心小铁球是为了减小空气阻力对小球的运动。
(3)利用竖直方向的位移求出运动时间,再利用水平位移求出水平速度。
15.【答案】(1)解:由平抛运动的规律,则有: ,
解得:
由牛顿第二定律,可得在Q点有:
解得:
根据牛顿第三定律,则小球在Q点对轨道的压力: ,方向竖直向下
(2)解:根据运动学公式,有: ,
解得:
所以距Q水平距离为 的圆环中心离底板的高度
【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动
【解析】【分析】(1)利用竖直方向的位移求出运动时间,再利用水平位移求出水平速度,再利用向心力公式求解压力。
(2)利用水平速度和水平位移求出运动时间,再利用竖直方向的自由落体运动公式求解即可。
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