高中物理教科版(2019)必修第二册第一章抛体运动-第三节探究平抛运动的特点阶段练习
一、单选题
1.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( )
A.从飞机上看,物体静止
B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方
C.从地面上看,物体做曲线运动
D.从地面上看,物体做直线运动
2.一架飞机水平地匀速飞行,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( )
A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的
C.在空中任何时刻总是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.在空中任何时刻总是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
3.水平抛出的小球,如图所示.不计空气阻力,则小球每秒速度增量总是( )
A.大小相等,方向相同
B.大小不等,方向相同
C.大小相等,方向不同
D.大小不等,方向不同
4.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
5.体育课上,某同学用力水平抛出一铅球。忽略空气阻力,铅球在空中运动的过程中,其加速度a随时间r变化的关系图象是( )
A.
B.
C.
D.
6.铅球运动员将铅球水平抛出,不计空气阻力,则铅球( )
A.做匀变速运动曲线运动
B.做变加速曲线运动
C.加速度在增加
D.落地速度方向可能和水平地面垂直
7.从同一高度,同时沿同一方向水平抛出三个质量分别为m、2m、3m的小球,它们的初速度分别为v、2v、4v。小球落地前的某个时刻小球在空中的位置关系是( )
A.三个小球的连线为一条曲线
B.三个小球的连线为抛物线,开口向下
C.三个小球的连线为一条直线且连线与水平地面平行
D.三个小球的连线为一条直线且连线与水平地面既不平行也不垂直
8.投飞镖是一项非常有趣的体育活动,如图所示,一位投飞镖的人想投中靶子的中心,他瞄准时应对准( )
A.靶子的中心
B.靶子的下方
C.靶子的上方
D.要根据到靶子的远近,决定投掷的瞄准点
9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节,一名儿童站在自家的平房顶上,向他对面水平距离为L的竖直墙上投掷西红柿,第一次水平抛出的速度是v0,第二次水平抛出的速度是3v0,两次抛出的西红柿均碰到竖直墙上,则有(不计空气阻力)( )
A.运动时间之比是1∶1
B.下落的高度之比是2∶1
C.下落的高度之比是9∶1
D.运动的加速度之比是3∶1
10.如图所示,A、B两物体在同一竖直线上,将A物体以初速度v0水平向左抛出,同时B物体开始沿斜面向上做匀速直线运动,A在落到斜面上之前,一直在B的正上方,则B的速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
11.将石块从空中某一高度水平抛出,不计空气阻力,石块运动的过程中( )
A.速度的大小不变
B.速度的方向不变
C.竖直向下的分速度不变
D.任意时间间隔内的速度的变化量的方向不变
12.如图所示,用小锤打击弹性金属片后,球沿水平方向抛出,同时球被松开,自由下落。两球同时开始运动。下列判断正确的是(
)
A.可以观察到球先落地
B.可以观察到两球同时落地
C.如果增大小锤的打击力度,则可以观察到球先落地
D.这个实验可以说明球在水平方向上做匀速直线运动
二、填空题
13.(1)物体做平抛运动的飞行时间由_________
决定.
(2)平抛运动是一种__________曲线运动.(填匀速、匀变速、变加速)
14.对于做平抛运动的物体,水平方向做__________(选填“匀速”或“变速”)直线运动,运动轨迹是一条________。(选填“直线”或“曲线”)
15.在研究平抛运动物体的实验中,如左下图所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明
,某同学设计了如右下图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则将观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2,这说明
.
16.一同学用如图所示装置研究平抛运动,用小锤打击弹性金属片,两个小球同时开始运动,空气阻力不计,左球自由下落,t1时间落地,右球沿水平方向抛出,t2时间落地,则t1______t2(填“>”、“<”或“=”)。
三、实验题
17.某同学设计了一个探究平抛运动的实验装置,如图所示,在水平桌面上放置一个斜面,每次都让钢球从同一位置无初速释放,小球飞出桌面后做平抛运动。在桌面边缘悬挂一重锤线,在水平地面上依次铺上白纸和复写纸。实验时记下抛出点O和它正下方的O?点,多次从同一位置释放小球,在白纸上记录下落点位置P。已知重力加速度为g,利用刻度尺再测出_____和_____,(写出物理量的名称并用相应的字母表示)就可以算出小球在O点平抛的初速度,即v0=_____(用测量的物理量字母表示)
18.如图,用小锤轻击弹簧金属片,A球向水平方向飞出,同时B球被松开,竖直向下运动。
(1)用不同的力打击弹簧金属片,可以观察到(____)
A.A、B两球运动线路相同
B.A、B两球同时落地
C.力越大,A、B两球落地时间间隔越大
(2)改变此装置距地面的高度,重复上述实验,仍然可以看到相同的实验现象,根据此现象分析可知(____)
A.小球A在水平方向做匀加速运动
B.小球B在竖直方向做匀加速运动
C.小球A与B在竖直方向运动规律相同
19.某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹,a、b、c
位置是运动轨迹上三个点(已标出)。其中
x、y
坐标轴分别沿水平方向和竖直方向,则:
(1)小球平抛的初速度为______m/s。(重力加速度
g=10m/s2)
(2)小球运动到
b
点的速度为_______m/s。
(3)从坐标原点到c
点的这段时间内小球的速度变化量为_____m/s。
(4)小球开始做平抛运动的位置坐标为
x=_____cm,y=________cm。
参考答案
1.C
【详解】
物体下落过程中在水平方向上没有受力,速度与直升机的速度相同;在竖直方向上,物体受到重力,做自由落体运动。因此,从飞机上看,物体始终在飞机的正下方,且相对飞机做自由落体运动;从地面上看,物体做平抛运动,即曲线运动。
故选C。
2.C
【详解】
小球在释放前与飞机具有相同的速度,飞机匀速飞行,则小球与飞机水平方向相对静止,小球在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的线,且均从相同高度落下,飞行时间相同,根据水平位移
每隔1s释放一个铁球,时间间隔相同,落地点是等间距的,故C正确,ABD错误;
故选C。
3.A
【详解】
小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则加速度恒定为g,根据?v=gt可知,小球每秒速度增量总是g×1=9.8m/s,方向竖直向下;故选A.
4.A
【详解】
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.
5.B
【详解】
某同学用力水平抛出一铅球。忽略空气阻力,则只受重力作用,加速度恒定为重力加速度,故B正确ACD错误。
故选B。
6.A
【详解】
ABC.铅球运动员将铅球水平抛出,不计空气阻力,铅球只受重力,根据牛顿第二定律,加速度等于重力加速度,铅球做匀变速曲线运动,故A正确,BC错误;
D.铅球水平抛出做平抛运动,同时具有水平和竖直的分速度,落地速度方向不可能和水平地面垂直,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】
三个小球在同一高度抛出,竖直方向上同时做自由落体运动,根据可知任意时刻三小球下落高度相同,所以三个小球的连线为一条直线且与水平地面平行,ABD错误,C正确。
故选C。
8.C
【详解】
水平飞出的飞镖做平抛运动,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,会下降一定的位移,所以要射中靶心,瞄准时应对准靶子的上方。故C正确,ABD错误。
故选C。
9.C
【详解】
A.两次抛出后都碰到了墙,西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动。水平位移相同,初速度之比为,根据
A错误;
BC.下落的高度
则下落高度之比为,B错误C正确;
D.因为都是平抛运动,加速度相同,D错误。
故选C。
10.A
【详解】
根据题意可得物体B的水平方向的分速度等于物体A
的水平方向的速度,则有
解得
故A正确,B、C、D错误;
故选A。
11.D
【详解】
A.石块做平抛运动,石块运动的过程中石块的速度的大小
石块速度的大小增大,故A错误;
B.设石块的速度的方向与水平方向的夹角为,则有
石块运动的过程中石块的速度的方向与水平方向的夹角增大,故B错误;
C.石块运动的过程中石块的竖直向下的分速度为
石块的竖直向下的分速度增大,故C错误;
D.任意时间间隔内的速度的变化量的方向与加速度方向相同,石块运动的过程中只受重力,加速度方向总是竖直向下,故D正确;
故选D。
12.B
【详解】
AB.本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比,由于平抛运动在竖直方向为自由落体运动,故两球一定同时落地,故A错误,B正确;
C.增大打击力度,不会影响竖直分运动,所以两球仍然同时落地,故C错误;
D.本实验中A做平抛运动,B做自由落体运动,每次两球都同时落地,说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。不能说明水平方向上的运动性质,故D错误。
故选B。
13.高度
匀变速
【详解】
(1)平抛的竖直分运动是自由落体运动,由可知,物体在空中运动的时间只由高度h决定.
(2)平抛运动的加速度为g不变,速度均匀变化;而初速度和加速度有夹角是曲线运动,故它是匀变速曲线运动.
14.匀速
变速
【详解】
(1)平抛运动抛出后,水平方向不受力,运动不发生改变,因此水平方向做匀速度直线运动;
(2)竖直方向受到重力作用,由于重力的方向与运动方向不在一条直线上,因此做曲线运动。
15.竖直方向自由落体
水平方向匀速直线运动
【详解】
A、B两球同时落地,说明两个球在竖直方向的运动是同一种运动,因此在竖直方向是自由落体运动
球1能够击中球2说明水平方向的速度是一样的,因此水平方向都做匀速直线运动
16.=
【详解】
[1]空气阻力不计,左球自由下落,做自由落体运动;右球沿水平方向抛出,做平抛运动,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动,由于两个小球同时开始运动且下落高度相同,所以两球都同时落地,故有
17.OO?的高度h
O?P的距离x
【详解】
[1]平抛运动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,所以用刻度尺测出OO?的高度h。
[2]
平抛运动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,所以用刻度尺测出O?P的距离x。
[3]根据竖直方向上
水平方向
解得
18.B
BC
【详解】
(1)[1]A.用力打击弹簧金属片,A球做自由落体运动,B球做平抛运动,打击的力度不同,则B球平抛运动的初速度不同,则B球的运动线路不同,A球的运动线路相同,故A错误;
BC.平抛运动的时间与初速度无关,竖直方向上的运动规律与自由落体运动规律相同,则两球同时落地,故B正确,C错误。
故选B。
(2)[2]
改变高度,仍看到相同现象说明小球A与B在竖直方向运动规律相同,故BC正确,A错误。
故选BC。
19.
【详解】
(1)[1]
因为在水平方向上,a到b,b到c
的水平位移相等,设时间为T,在竖直方向上,根据
得
则小球平抛运动的初速度为
。
(2)[2]
b点在竖直方向上的分速度为
小球运动到b点的速度为
。
(3)[3]
物体从a点运动到c点的时间为
那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为
。
(4)[4]小球运动到b点的时间为
水平方向上的位移为
竖直方向上的位移为
所以开始做平抛运动的位置坐标为
。