【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第五章5.3实验:探究平抛运动的特点同步训练(含答案)

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名称 【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第五章5.3实验:探究平抛运动的特点同步训练(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-01-16 12:29:27

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实验:探究平抛运动的特点同步训练
一、单选题
1.若将平抛运动沿水平和竖直两个方向进行分解,则下列正确的是:( )
A.水平方向上的分运动是匀减速直线运动
B.水平方向上的分运动是匀加速直线运动
C.竖直方向上的分运动是匀速直线运动
D.竖直方向上的分运动是自由落体运动
2.一小球被水平抛出,做平抛运动。若从小球被抛出开始计时,则小球在运动过程中( )
A.加速度大小与时间成正比
B.速度大小与时间成正比
C.速度的增量大小与时间成正比
D.位移大小与时间的二次方成正比
3.如图所示,A球在B球的斜上方,两球相向水平抛出,若要使两球在与两球抛出的距离相等的竖直线上相遇,则( )

A.A球要先抛出
B.B球要先抛出
C.A球抛出时的速度大于B球抛出时的速度
D.A球抛出时的速度与B球抛出时的速度大小相等
4.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为 ( )

A. B. C. D.
5.如图所示,用小锤击打弹性钢片,小球A沿水平方向飞出做平抛运动,同时小球B被放开做自由落体运动.关于该实验,下列说法正确的是( )

A.听到A和B同时落地的声音
B.本实验要求A和B的质量一定相同
C.该实验能说明小球A水平方向做匀速运动
D.实验开始时A和B离地面的高度可以不一样
6.对下列课本插图描述错误的是( )

A.利用图甲装置可以间接观察桌面的形变,用到了微量放大法
B.图乙中蚂蚁从A点到B点的位移大小为0.5米,方向为东偏南30°,由于横纵坐标没有标度,所以不能确定末位置B的准确坐标
C.利用图丙装置探究小车的加速度与拉力的关系时,运用控制变量法和比较法而设计夹子来控制两小车有相同的运动时间,从而得到两小车的加速度大小关系
D.利用图丁装置可以研究平抛运动的竖直分运动,可以观察到两球同时落地,初步说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动
二、多选题
7.如图所示,用小锤击打弹性钢片,小球沿水平方向飞出做平抛运动,同时小球被放开做自由落体运动。关于该实验,下列说法正确的是( )

A.听到和同时落地的声音
B.本实验要求和的质量一定相同
C.该实验不能说明小球水平方向做匀速运动
D.实验开始时和离地面的高度可以不一样
8.如图所示,一架轰炸机沿水平方向匀速飞行,飞行高度始终保持不变,发现地面上的目标P后,释放炸弹,若轰炸机仍以原速度飞行,炸弹的运动视为平抛运动,则( )

A.炸弹在竖直方向做匀速直线运动
B.炸弹在竖直方向做自由落体运动
C.释放炸弹时,轰炸机在目标P的正上方
D.炸弹击中目标P时,轰炸机在目标P的正上方
9.如图所示,车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客,车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上,小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。某时刻细线突然断裂,小球落向车厢底板,这一过程中车厢始终以速度v匀速前进。若空气阻力可忽略不计,对于小球从线断裂至落到车厢底板上之前的运动,下列说法中正确的是( )

A.相对于乘客,小球做自由落体运动
B.相对于乘客,小球的运动轨迹为斜向前的直线
C.相对于地面,小球的运动轨迹为抛物线
D.相对于地面,小球做自由落体运动
三、实验题
10.在《球形物体空气阻力大小与速率关系的研究》中以气球为实验对象,并保持同一气球的体积不变,探究球形物体在空气中运动时空气阻力的大小跟速率的定量关系。
如果气球下落时的空气阻力恰好等于重力,气球将做匀速运动。根据这个道理,可以测量气球所受空气阻力的大小。气球的速率可以用数码相机测量。在气球下落轨迹旁边固定一把刻度尺,用数码相机拍摄气球运动的视频,得到分帧照片,根据相邻照片气球的位置间隔可以判断气球是否在做匀速运动,由分帧照片的周期和气球位置在刻度尺上的具体读数就可以计算气球的速率,如图研-1,在气球的气嘴上绑定一根硬铁丝,下面悬吊一个重物,使气球下落时能大致保持竖直方向,以保证能用刻度尺测量到重物的位置。测出气球连同铁丝和重物所受的总重力G。之后,请一名同学在刻度尺的上方释放气球,另一名同学用数码相机在刻度尺前拍摄气球下落的视频,并得到分帧照片。在确认相邻两帧照片之间重物下落的距离基本相等的情况下,读出某帧照片上重物位置在刻度尺上的读数为l0(图研-1甲),再经过n帧照片后的读数为ln(图研-1乙),则可以得到相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为l= ___________。


把上述实验中气球和重物所受的总重力G和相邻两帧照片之间重物下落的位移l作为实验的第1组数据填在表格中。改变重物的质量,仍然用原气球重复实验,得到各组不同的G和l的数据,填在同一表格中。以气球所受空气阻力Ff为纵坐标轴,以气球匀速运动的速率v为横坐标,设相邻两帧照片时间间隔为T(单位为秒)请用描点法在Ff-v坐标系中描绘出Ff和v函数图像___________,认真观察分析图像,由此得出气球在空气中运动时所受空气阻力大小跟它运动的速率存在怎么样关系?______________________。

11.(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示,下列说法正确的是______
A.将斜槽的末端切线调成水平
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.斜槽轨道必须光滑
D.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好
(2)如图乙实线为某质点平抛运动轨迹的一部分,AB、BC间水平距离s1=s2=0.4m,高度差h1=0.25m,h2=0.35m.求:抛出初速度v0为______ m/s;由抛出点到A点的时间为______s(g=10m/s2)

12.(1)在"研究平抛物体运动"的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下:
A.让小球多次从同一位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;
B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是______________________。
C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v0 =___________算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。上述实验步骤的合理顺序是___________(只排列序号即可)。
(2)如图所示,在"研究平抛物体运动"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=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=___________(用l、g表示),其值是___________(取g=9.8m/s2)

13.(I)“嫦娥二号”探月卫星的成功发射,标志着我国航天又迈上了一个新台阶。假设我国宇航员乘坐探月卫星登上月球,如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的闪光照片的一部分。已知照片上方格的实际边长为,闪光周期为,据此可以得出?______.

A.月球上的重力加速度为
B.小球平抛的初速度为
C.照片上点一定是平抛的起始位置
D.小球运动到点时速度大小为
(II)在研究平抛运动的实验中,某同学只在竖直板面上记下了重垂线的方向,但忘了记下平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图所示,现在曲线上取、两点量出它们到轴的距离, ’ , ’ ,以及的竖直距离,用这些数据可以求得小球平抛时初速度为_______.

A. B. C. D.
14.在研究“平抛运动”实验中
(1)如图所示是横档条,卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______

A.球心 B.球的上端 C.球的下端
(2)如图所示此装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是____

A.释放小球时初速度不为零 B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平
(3)如图所示是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是_______

15.在“探究平抛运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:

A.让小球多次从斜槽上的点一位置滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图中所示的a、b、c、d。
B.按图所示安装好器材,注意斜槽末端____________,记下平抛初位置O 点和过O点的竖直线。
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上
(2)上述实验步骤的合理顺序是_____________________ 。
(3)一个学生做“研究平抛运动”实验时描出了如图所示的几个实验点,实验点B产生偏差较大的原因可能是_____
A.小球滚下的高度较其他各次高
B.小球滚下的高度较其他各次低
C.小球在运动中遇到其他各次没有遇到的阻碍
D.小球开始滚下时,实验者已给它一个初速度
(4)某同学通过实验对平抛运动进行研究,他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分,如图所示。O点不是抛出点,x轴沿水平方向,由图中所给数据可求出平抛运动物体的初速度是_______m/s,抛出点的坐标x=________m,y=_________m。(g=10m/s2)
16.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.在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,在下列选项中选择正确的选项填在相应的横线上。

(1)选用装置1是为了______
(2)选用装置2时注意______
(3)选用装置3要准确获得钢球的平抛轨迹,______
A.选用装置1是为了研究平抛的竖直分运动
B.选用装置1是为了研究平抛的水平分运动
C.选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要比水面高
D.选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要比水面低
E.钢球每次可以从装置3上的斜槽不同位置静止释放
F.钢球每次应该从装置3上的斜槽同一位置静止释放
(4)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图乙中的图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___。
a. b. c. d.
18.图甲是“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.

(1)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
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图乙中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________.

(3)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取两点A、B,测得A、B两点纵坐标y1=5.0cm,y2=45.0cm,A、B两点水平间距Δx=40.0cm.则平抛小球的初速度v0为________ m/s.

19.用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有____________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则______(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为____________(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是____________。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
20.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图,实验前,应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平。取g=9.8 m/s2,计算结果均保留三位有效数字。

(1)实验过程中,每次让小球从同一位置由静止释放,其目的是_____________。
(2)图乙是根据实验数据所得的平抛运动的曲线,其中O为抛出点,则小球做平抛运动的初速度大小____________ m/s。
21.某兴趣小组用频闪照相机拍摄小石子平抛运动的频闪照片,照片背景为一堵贴近的竖直砖墙,如图所示,已知当地重力加速度g 该同学根据所学平抛运动的知识,求取频闪照片的拍摄周期和小石子的水平初速度。

(1)他已经测出砖块的长度为a,还需要测量哪个数据(写出测量物理量及其物理符号)____________;
(2)B点的竖直方向速度_________(用题设条件和测量的物理量的符号表示);
(3)照相机频闪周期T=___,小石子水平初速度___(用题设条件和测量的物理量的符号表示)。
22.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:

(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明_________。
(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是______。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每______s曝光一次,该小球的初速度大小为________m/s,小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s(g取10m/s2)。
23.在“研究小球做平抛运动”的实验中:
(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,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.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球飞出时,初速度水平
(2)在做“研究平抛运动”实验中,引起实验结果偏差较大的原因可能是 (________)
①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平????②确定Oy轴时,没有用重垂线
③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦??????④空气阻力对小球运动有较大影响
A.①③ B.①②④ C.③④ D.②④
(3)右图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标与y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距Δx为40.0cm。则平抛小球的初速度v0为_________m/s,
若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vc
为______m/s(结果保留两位有效数字,g取10 m/s 2)。









参考答案
1.D 2.C 3.A 4.A 5.A 6.B 7.AC 8.BD 9.AC
10.l =
成正比
11.AB 4 0.2
12.将小球放在水平槽中,若能静止则可认为水平 BADC
13.BC A
14.B C B
15.(1)水平 (2)BAC. (3)BC (4)4m/s -0.80m -0.20m.
16.同时 不变 初速度 自由落体
17.A D F a
18.ac c 2.0
19.BD 球心 需要 大于 AB
20.保证小球做平抛运动的初速度相同 1.60
21.砖块的厚度h
22.平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 PQ两球将相碰 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 0.1 2 2.5
23.D B 2.0m/s 4.0m/s
答案第16页,总16页
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