5.3 实验:研究平抛运动的特点(基础达标)检测— 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第二册(word含解析)

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名称 5.3 实验:研究平抛运动的特点(基础达标)检测— 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第二册(word含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-04-23 15:27:04

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第五章抛体运动第三节实验:研究平抛运动的特点基础达标(含解析)
一、单选题
1.下列叙述正确的是(  )
A.受恒力作用的物体一定做直线运动
B.做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,故曲线运动不可能是匀变速运动
C.平抛运动是变加速曲线运动
D.做曲线运动的物体,速度一定是变化的
2.关于物体运动状态与其所受外力的关系,下列说法正确的是(  )
A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
C.做曲线运动的物体,加速度一定改变
D.物体做曲线运动时,它所受的合力一定不为零
3.在同一点
抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度、、的关系和三个物体做平抛运动的时间、、的关系分别是(  )
A.,
B.,
C.,
D.,
4.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
5.一架飞机以200m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动,每隔1s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体,若不计空气阻力,则(  )
A.A、B、C落地前在空中排列成一条竖直线
B.A、B、C落地前在空中排列成一条抛物线
C.在运动过程中A在B前200m,B在C前200m
D.落地后A、B、C在地上排列成水平线且间距不等
6.如图所示,在光滑水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿同一方向水平抛出,并落于c点,则(  )
A.两球同时到达c点 B.小球a先到达c点
C.小球b先到达c点 D.不能确定
7.用如图甲所示的装置研究平抛运动,在水平桌面上放置一个斜面,每次都让小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打在竖直墙壁上,把白纸和复写纸贴在墙上,就可以记录小钢球的落点。改变桌子和墙的距离,就可以得到多组数据。已知四次实验中桌子右边缘离墙的水平距离分别为10cm、20cm、30cm、40cm,在白纸上记录的对应落点分别为A、B、C、D,如图乙所示。则B、C、D三点到A点的距离之比为(  )
A.4:9:16 B.3:8:15 C.3:5:7 D.1:3:5
8.如图所示一架飞机水平地匀速飞行,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,则落地前四个铁球彼此在空中的排列情况是( )
A. B. C. D.
9.用如图所示的装置研究平抛运动.敲击弹性金属片后,A、B两球同时开始运动,均落在水平地面上,下列说法中合理的是(  )
A.A球比B球先落地
B.B球比A球先落地
C.能听到A球与B球同时落地的声音
D.当实验装置距离地面某一高度时,A球和B球才同时落地
10.关于自由落体运动,平抛运动和竖直上抛运动,以下说法正确的是
A.只有前两个是匀变速运动
B.三种运动,在相等的时间内速度的增量大小相等,方向不同
C.三种运动,在相等的时间内速度的增量相等
D.三种运动在相等的时间内位移的增量相等
11.用细绳拴一个质量为m的光滑小球,小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连),弹簧劲度系数为k,如图所示。将细绳剪断后(  )
A.小球立即获得的加速度 B.小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动
C.小球落地的时间小于 D.小球落地的速度大于
12.飞机以200m/s的速度水平飞行,某时刻让A球从飞机上落下,相隔1s钟后又让B球落下,不计空气阻力,关于A球和B球在空中的位置的关系,正确的说法是(  )
A.A球在B球的后下方 B.A球在B球的前下方
C.A球在B球的正下方 D.不能确定
13.小华坐在一列正在行驶的火车车厢里,突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滑动。假设桌面是光滑的,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.火车可能是在向前加速运动
B.小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动
C.小球所受的合力为零,相对火车的地面小球是静止的
D.小球离开桌面掉落地板的过程,相对火车小球做自由落体运动
14.在水平地面上M点的正上方某一高度处,将S1球以初速度水平向右抛出,同时在M点右方地面上N点处,将S2球以初速度斜向左上方抛出,两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中(  )
A.初速度大小关系为
B.速度变化量相等
C.水平位移相同
D.都不是匀变速运动
15.一架飞机平行于水平面匀速飞行,每隔相等的时间自由释放一个重物,不计空气的作用力,某时刻,地面上的人所看到的重物排列情形最有可能是下面4副图中的哪一副(  )
A. B.
C. D.
二、解答题
16.如图所示,水平台面距地面的高度。质量的滑块以的初速度从点开始滑动,滑块与平台间的动摩擦因数为0.25。滑块滑到平台边缘的点后水平飞出,已知、间的距离。滑块可视为质点,不计空气阻力,取。求:
(1)滑块从点飞出时的速度大小;
(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离。
17.直升飞机在空中水平匀速飞行,向地面投放物资。地面水平,飞机每隔相等时间释放一袋物资,忽略空气阻力,请分析:
(1)若准备释放第5袋时,第1袋物资刚要落地,则前4袋物资未落地前,在空中连成的线呈什么形状?为什么?
(2)物资落地点间的间距有什么特点?
18.如图所示,一个小球从高处以水平速度抛出,撞在倾角的斜面上的P点,已知,不计空气阻力,求:
(1)、C之间的距离;
(2)小球撞击P点时速度的大小和方向。
参考答案
1.D
【解析】A.受恒力作用的物体不一定做直线运动,例如平抛运动,A错误;
B.做曲线运动的物体,速度方向时刻变化,曲线运动可能是匀变速运动,例如平抛运动,B错误;
C.平抛运动加速度是恒定不变的,则是匀加速曲线运动,C错误;
D.做曲线运动的物体,速度方向一定变化,则速度一定是变化的,D正确。
故选D。
2.D
【解析】A.力是使物体运动状态改变的原因,则当物体受到恒定的力作用时,它的运动状态会发生改变,选项A错误;
B.物体受到的合力为零时,它可能处于静止状态或者匀速直线运动状态,选项B错误;
C.做曲线运动的物体,加速度不一定改变,例如平抛运动,选项C错误;
D.物体做曲线运动时,加速度不为零,则它所受的合力一定不为零,选项D正确。
故选D。
3.C
【解析】平抛运动在竖直方向做自由落体运动
可知时间只与高度有关,即
根据题图可知时间关系为
水平方向做匀速直线运动
根据题图的水平位移关系结合时间关系可知初速度
ABD错误,C正确。
故选C。
4.B
【解析】A.若在两镜之间桌面用力F下压,M、N将向中间倾斜,增大压力,则光束的入射角减小,由光的反射定律可知,光点会在刻度尺上从P点向下移动其力越大,移动越明显,力F越小,光点P下移越小,故采用了微量放大法,A正确;
B.位移指初位置到末位置的有向线段,已知位移大小和方向,则末位置能确定,B错误;
C.根据图形可知,同一个夹子控制两小车的运动时间,而两小车所受到的拉力不同,得到的加速度不同,则可保证运动时间不同,探究外力与加速度的关系,C正确;
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;D正确。
5.A
【解析】ABC.三球均从匀速飞行的飞机上下落,均做平抛运动,水平方向都做匀速直线运动,速度大小都等于飞机的速度,则落地前三个均在飞机的正下方,所以A、B、C在空中排成一条竖直线,则A正确,BC错误;
D.小球水平方向是匀速运动,速度为200m/s,前一个小球落地,再过1s,后一个小球落地,故间距为△x=v0t=200米,恒定,故D错误.
6.A
【解析】小球a在水平面上做匀速直线运动,小球b在竖直面内做平抛运动。而小球b做平抛运动的水平分速度也是以速度为的匀速直线运动,因此a和b在水平方向上的运动是一致的,他们最终能够同时到达c点,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.B
【解析】根据平抛运动规律得

可得运动时间比
竖直方向运动距离比
B、C、D三点到A点的距离之比
故选B。
8.B
【解析】铁球飞出后做平抛运动,水平方向的分速度与飞机速度相同,竖直方向铁球的速度越来越大,距离越来越大,B对;
9.C
【解析】
试题分析:本题图源自课本中的演示实验,通过该装置可以判断两球同时落地,可以验证做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动;
解: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,平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,球的落地时间由竖直方向自由落体运动决定,由于两球同时运动,因此在任一时刻两球在竖直方向上高度相同,它们同时落地.该实验可以证明平抛运动可以分解为竖直方向上的自由落体运动..
故选C.
【点评】本题比较简单,重点考察了平抛运动特点,平抛是高中所学的一种重要运动形式,要重点加强.
10.C
【解析】A.平抛运动、竖直上抛运动、斜抛运动和自由落体运动都是仅受重力,加速度为g,方向不变,都是匀变速运动。故A错误;
BC.速度增量为△v=g△t,故速度增量相同,故B错误,C正确;
D.做自由落体运动的位移增量为
△h=g(t+△t)2?gt2=gt△t+g△t2,
竖直上抛运动的位移增量为
△h′=v0(t+△t)? g(t+△t)2?vt+gt2=v0△t?gt△t?g△t2
两者不等,故D错误;
故选C。
11.D
【解析】
【解析】A.细绳剪断前小球受重力、弹力和拉力的作用,处于平衡状态,故弹力和重力的合力为:
F合=
剪断细线瞬间,弹力和重力不变,则两力的合力不变,根据牛顿第二定律有:
F合==ma
解得:
A错误;
B.平抛运动只受重力;将细绳烧断后,小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用,合力斜向右下方,并不是只有重力的作用,所以不是平抛运动,B错误;
C.小球竖直方向只受重力,竖直分运动是自由落体运动,根据自由落体运动规律有:
故小球落地的时间,C错误;
D.如果不受弹簧弹力,小球做自由落体运动,根据自由落体运动规律有:
解得落地速度,由于水平方向有弹簧弹力作用,则水平方向会加速,从而获得水平速度,而竖直方向的速度不变,所以落地速度大于,D正确。
故选D。
12.C
【解析】A、B两球均从匀速飞行的飞机上自由下落,均做平抛运动,水平方向仍然做速度等于飞机速度的匀速直线运动,所以两球在落地前,总在飞机的正下方。所以A球在B球的正下方。故C正确,ABD错误。
故选C。
13.A
【解析】AB.小球因为有惯性,要保持原来的匀速直线运动状态,若突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动,是小球相对于火车向后运动,说明火车正在向前做加速运动,小球在水平方向并不受力的作用,故A正确,B错误;
C.小球所受的合力为零,相对火车的地面小球是向后滑动,故C错误;
D.小球离开桌面掉落地板的过程,相对火车有水平速度,竖直方向受重力,则小球相对于火车做平抛运动,故D错误。
故选A。
14.B
【解析】A.设球的速度与水平方向夹角为,由于两球恰在M、N连线的中点正上方相遇,说明它们的水平位移大小相等,又由于运动的时间相同,所以它们在水平方向上的速度相等,即,所以,选项A错误;
B.由于两个球都只受到重力的作用,加速度都是重力加速度,所以它们速度的变化量相等,选项B正确;
C.在水平方向上,它们的运动方向相反,位移方向也相反,所以位移不相同,选项C错误;
D.由于两个球都只受到重力的作用,如速度都是重力加速度,加速度恒定,是匀变速运动,选项D错误。
故选B。
15.C
【解析】在水平方向上,重物落下前和飞机具有相同的速度,落下来时不计空气阻力,由于惯性保持原来的水平速度不变,相同时间内,在水平方向上和飞机前进的距离相等,所以重物始终在飞机的正下方。第二和第三个重物同理也始终在飞机的正下方。同时由于在竖直方向上,小球只受到重力的作用,即向下做加速运动,故三球的垂直距离是不相等的,故C正确,ABD错误。
故选C。
16.(1);(2)2m
【解析】(1)滑块所受合力
根据牛顿第二定律有
解得滑块在水平台面上减速滑行过程中的加速度的大小。由运动学公式有
代人数据解得
(2)滑块从点水平飞出后做平抛运动,由
得滑块从点飞出后的运动时间

17.(1)直线,见解析;(2)见解析
【解析】(1)物资在未落地前,在空中排成的线呈一条直线,因为水平方向物资做速度相同的匀速直线运动。
(2)因为物资间隔相等时间被释放,且水平初速度相同,所以相邻两包物资落地点间的间距均相等。
18.(1);(2),方向垂直于斜面向下
【解析】(1)设P、C之间的距离为L,根据平抛运动规律
联立解得
(2)小球撞击P点时的水平速度
竖直速度
小球撞击P点时速度的大小为
设小球的速度方向与水平方向的夹角为,则
方向垂直于斜面向下。所以小球垂直于斜面向下撞击P点。