春季人教版高一物理必修2同步练习53 实验研究平抛运动.docx

春季人教版高一物理必修2同步练习53 实验研究平抛运动.docx

《春季人教版高一物理必修2同步练习53 实验研究平抛运动.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《春季人教版高一物理必修2同步练习53 实验研究平抛运动.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

春季人教版高一物理必修2同步练习53实验研究平抛运动

5.3实验：

研究平抛运动

1．在“研究平抛物体的运动”的实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置是（设小球半径为r）

A．斜槽口末端O点

B．小球在槽口时，球心在木板上的投影点

C．槽口O点正前方r处

D．小球放在槽口末端时，过小球最高点的水平线与槽口的竖直线的交点正下方r处

2．在做“研究平抛物体运动”的实验中，引起实验误差的原因是

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．①③B．①②④C．③④D．②④

3．在“研究平抛物体的运动”实验时，下列因素中会使该实验的误差增大的是

A．球与斜槽间有摩擦

B．安装斜槽时其末端水平

C．建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直

D．根据曲线计算平抛运动初速度时，曲线上取作计算的点离原点O较远

4．平抛物体的运动规律可概括为两点：

①水平方向做匀速直线运动；②竖直方向做自由落体运动。

为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验，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，做自由落体运动，两球同时落到地面，则这个实验

A．只能说明上述规律中的第①条

B．只能说明上述规律中的第②条

C．不能说明上述规律中的任何一条

D．能同时说明上述两条规律

5．要探究平抛运动的物体在水平方向上的运动规律，可采用

A．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：

4：

9：

16…

B．从抛出点开始等分水平位移，看相应时间间隔内的竖直位移之比是否为1：

3：

5：

7…

C．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：

3：

5：

7…

D．从抛出点开始等分竖直位移，看相应时间间隔内的水平位移之比是否为1：

1：

1：

1…

6．在利用图示装置“探究平抛物体运动的规律”实验中，下述操作方法不正确的是

A．检查斜槽末端的切线是否水平，可将小球置于槽口看是否静止

B．检查木板是否在竖直面内时，利用重垂线看它是否和木板平行来判断

C．必须选择光滑斜槽且小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放

D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

7．如图是平抛竖落仪，用小锤打击弹性金属片，金属片把a球沿水平方向抛出，同时b球松开自由落下，两球质量相等，不计一切阻力。

下列说法正确的是

A．b球比a球先落地

B．下落相同高度时，两球速率相等

C．两球下落过程的加速度不相同

D．落地时，两球重力的瞬时功率相等

8．（2018·北京市海淀区）物体A做平抛运动，以物体被抛出的位置为原点O，以初速度v0的方向为x轴的方向、竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系。

如图所示，沿两坐标轴分别放置两个光屏。

两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射，物体A在两个光屏上分别留下物体的两个“影子”的坐标分别为x、y，则下列选项中两个影子的坐标随时间变化关系正确的是

A．

B．

C．

D．

9．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）时撞开轻质接触式开关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两球总是同时落地，该实验一现象说明了A球在离开轨道后

A．水平方向的分运动是匀速直线运动

B．水平方向的分运动是匀加速直线运动

C．竖直方向的分运动是自由落体运动

D．竖直方向的分运动是匀速直线运动

10．（2017·甘肃省临夏中学月考）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．竖直方向的分运动是匀速直线运动

C．水平方向的分运动是匀速直线运动

D．水平方向的分运动是匀加速直线运动

11．两位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。

用小锤击打弹性金属片，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的末端可看作与光滑的水平板相切，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，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。

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_______________。

12．

（1）下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，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切线保持水平

B．每次释放小球的位置必须相同

C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降

D．每次必须由静止释放小球

E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触

F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点。

根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=　　　　m/s。

13．（2017·四川省成都市新都一中高一月考）

（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，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．调节斜槽末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触

E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。

已知小方格纸的边长L=2.5cm。

g取10m/s2。

请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：

①根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=________；

②小球运动到b点的速度是_________；

③从抛出点到b点所经历的时间是_______。

14．

（1）研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差

A．使用密度大、体积小的钢球

B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 

C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下

D．使斜槽末端的切线保持水平

（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图中所示的数据，求出物体做平抛运动的初速度为____________ m/s。

（g取10 m/s2）

15．某同学通过图甲实验装置描绘平抛运动的轨迹。

（1）实验时，将斜槽轨道固定在水平桌面上（如图甲），调整斜槽轨道末端水平，确保钢球飞出后做平抛运动，判断斜槽末端是否水平的方法为；

（2）该同学通过实验装置比较准确地描绘出一条平抛运动的轨迹，如图乙所示，则（选填“能”或“不能”）通过此轨迹探究平抛运动规律（即水平方向上做匀速直线运动、竖直方向上做自由落体运动）；

（3）若已知平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，水平方向为匀速运动，加速度取g=10m/s2，请写出图乙抛物线的函数式y=m，该平抛运动的初速度大小为m/s（上述空格的数字均保留两位有效数字）。

16．某同学设计了一个研究平抛运动的实验。

实验装置示意图如图a所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图a中P0P′0、P1P′1…），槽间距离均为d。

把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。

实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放。

每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。

实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图b所示。

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到________，每次让球从同一位置由静止释放是为了________。

（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了________。

（3）在图b中绘出小球做平抛运动的轨迹。

18．（2017·吉林省吉林市二中月考）一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m。

又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：

（g=10m/s2）

（1）物体抛出时的初速度为m/s；

（2）物体经过B时速度为m/s。

19．如图所示为喷出细水流的数码相片，照片中刻度尺的最小刻度为毫米，细水流是水平喷出的，试根据该照片研究：

（1）已知水流做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，找出研究其竖直分运动的方法，并证明竖直分运动是自由落体运动；

（2）若g=10m/s2，试求水流喷出的速度。

19．

（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是。

A．必须称出小球的质量

B．斜槽轨道末端必须是水平的

C．斜槽轨道必须是光滑的

D．应该使小球每次从斜槽上不同位置从静止开始滑下

（2）下图为甲同学描绘的平抛运动轨迹，O为抛出点，按图上的数据，求得小球的初速度v0=______m/s。

（取g=10m/s2）

（3）乙同学在研究平抛运动时只在竖直板面上记下了重垂线y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，在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离，AA' 的距离x1=10cm，BB' 的距离x2=20cm，以及AB的竖直距离h=15cm，用这些可以求得小球平抛时的初速度为_______m/s。

（取g=10m/s2）

20．（2018·陕西西安市长安区模拟）为了探水流射程与排水孔高度的关系，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置，取一只较高的塑料瓶，在侧壁的母线上钻一排小孔，保持小孔的间距相等，在每个小孔中紧插一段圆珠笔芯的塑料管，作为排水管。

再剪若干小段软塑料管，将其一头加热软化封闭起来，作为排水管的套帽。

先后只打开其中某一小孔，让水流出，测得此时刻该水流的射程为s和其对应排水孔到底面的高度为h，每次实验保持液面的高度均为H，利用描点法就可画出s–h的图象：

（1）请你根据理论分析写出s与h的关系式_______（已知排水孔喷出水流的速度v与排水孔到地面的高度h的关系为v2=g（H–h））。

（2）水孔高度h为_______时水流射程最大。

（以图中字母表示）

21．（2018·云南省临沧市第一中学月考）某兴趣小组为研究一种蜡烛在水中的浮力，设置了如图的实验装置，透明玻璃管中装有水，蜡烛用针固定在管的底部，当拔出细针时，蜡烛能够上浮。

为研究蜡烛的运动情况，采用了智能手机的频摄功能，拍摄频率为10Hz。

在实验过程中拍摄了100多张照片，取开始不久某张照片编号为0，然后依次编号，并取出编号为10的倍数的照片，使用照片编辑软件将照片依次排列处理，以照片编号0的位置为起点，测量数据，最后建立坐标系描点作图，纵坐标为位移，横坐标为照片编号，如图所示。

（1）通过计算机拟合发现各点连线近似于抛物线，则蜡烛上升的加速度为______m/s2（保留2位有效数字）。

（2）已知当地的重力加速度为g，忽略蜡烛运动受到的粘滞力，若要求蜡烛受到的浮力，还需要测量_____________。

22．图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

（1）以下实验过程的一些做法，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2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________.

（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，y1=5cm，y3=45cm，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点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。

23．

（1）在探究平抛运动的规律时，可以选用图中所示的各种装置图，以下操作合理的是

A．选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地

B．选用装置2时，要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面

C．选用装置3时，要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球

D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动的每秒十几帧至几十帧的照片，获得平抛轨迹

（2）如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均相等。

已知闪光频率是10Hz；如果g取

，求:

①图中背景格的边长为　　　　

②小球运动的水平分速度的大小是　　　　

③小球经过B点时速度的大小是　　　　

参考答案

1．BD

2．B

3．C

4．B

5．B

6．D

7．D

8．AD

9．C

10．A

11．

（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；

（2）球P将在水平轨道上击中球Q；平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

12．

（1）ABDE　

（2）1.60

13．

（1）ACD

（2）1.0m/s1.25m/s0.075s

14．

（1）ACD

（2）2

15．

（1）略，见解析

（2）不能（3）2.2x2，1.5

16．

（1）斜槽末端水平、A板水平、插槽P0P′0垂直斜槽并在斜槽末端正下方　使小球每次抛出时具有相同的水平初速度v0

（2）使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离

（3）如图所示

17．

（1）

（2）

18．

（1）

（1）根据水平方向是匀速运动，可以按水平方向距离都等于2cm选取几个点，发现这几个点恰好落在坐标纸的交点上，如（2，1）、（4，4）、（6，9）等，可见在相等的时间间隔内，竖直方向的位移之比恰好等于1:

3:

5，从而证明了平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。

（2）0.447m/s

19．

（1）B

（2）0.6m/s（3）1.0m/s

20．

（1）

（2）

21．

（1）

或0.014

（2）蜡烛的质量m

22．

（1）AC

（2）C（3）2.04.0

23．

（1）BD

（2）①5cm②1.5m/s③2.5