人教版 (2019)必修 第二册3 实验：探究平抛运动的特点习题

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2020-2021学年人教版（2019）必修第二册5.3实验：探究平抛运动的特点 课时作业12（含解析）  1．如图，小球以一定速度沿水平方向离开桌面后做平抛运动，这样的平抛运动可分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，下列说法正确的是（　　）A．水平方向的分运动是匀加速运动B．竖直方向的分运动是匀加速运动C．水平方向的分速度为零D．竖直方向的分速度不变2．如图所示，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠一定能逃脱厄运而不被击中的是（设树枝足够高）（　　）A．自由落下 B．竖直上跳C．迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝 D．背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝3．关于平抛运动的物体，下列说法中正确的是（　　）A．初速度越大，物体在空中运动的时间越长B．物体只受重力的作用，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动C．物体落地时的水平位移与初速度无关D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关4．关于平抛运动，下面的几种说法正确的是（　　）A．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动C．平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动D．平抛运动的落地时间与初速度大小有关，而落地时的水平位移与抛出点的高度无关5．关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）A．平抛运动是匀速运动B．平抛运动不是匀变速运动C．做平抛运动的物体，不同时间内速度的变化量大小不同，但方向一定相同D．做平抛运动的物体只要时间足够长，落地时速度方向一定可以竖直向下6．如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动，则（　　）A．P球先落地 B．Q球先落地C．两球同时落地 D．两球落地先后由小锤打击力的大小而定7．甲、乙两物体从同一高度处同时开始运动，甲从静止自由下落，乙水平抛出，不计空气阻力，两物体（　　）A．同时落地B．落地时速度大小相同C．到达地面的时间不同D．在相同时间内通过的位移相等8．关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间（不计空气阻力），以下说法正确的是：A．一样长B．质量大的时间长C．速度大的时间长D．速度小的时间长9．物体做平抛运动，若以抛出时刻为计时起点，取竖直向下为正方向，则该物体在竖直方向上的速度v随时间t变化的关系图像是(　　)A． B． C． D．10．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．11．一投放救援物资的飞机在某个受援区域的上空水平地匀速飞行，从飞机上每隔1s投下1包救援物资，先后共投下4包，若不计空气阻力，则4包物资落地前（　　）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，它们的落地点不是等间距的C．在空中任何时刻总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．在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点不是等间距的12．物体在做平抛运动的过程中，下列哪些量是不变的（ ）A．物体运动的加速度 B．物体的速度C．物体竖直向下的分速度 D．物体位移的方向13．在图中有一幅小球做平抛运动的频闪照片，它是（　　）A． B．C． D． 14．做平抛运动的物体，不计空气阻力，在运动过程中保持不变的物理量是(   )A．重力加速度 B．高度C．竖直分速度 D．水平分速度15．关于曲线运动下列叙述正确的是（　　）A．物体之所以做曲线运动，是由于物体受到垂直于速度方向的力（或者分力）的作用B．物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能作曲线运动C．物体只要受到不平行于初速度方向的外力作用时，一定做曲线运动D．平抛运动是一种匀变速曲线运动  16．在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示．(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法_______________.(2)关于这个实验，以下说法中正确的是________．A．小球释放的初始位置越高越好B．每次小球要从同一高度由静止释放C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近木板但不接触(3)在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（____）(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示．在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三点间水平距离x1＝x2＝x＝12.40 cm，g取10 m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的计算式为____________(用字母h1、h2、x、g表示)，代入数据得其大小为____________m/s.17．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_______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球的运动线路不同，B球的运动线路相同B．A、B两球运动线路相同 C.A、B两球同时落地D．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在水平方向做匀速运动B．小球A在水平方向做匀加速运动C．小球B在竖直方向做匀加速运动D．小球A与B在竖直方向运动规律相同
参考答案1．B【详解】平抛运动可以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。故选B。2．B【分析】子弹做的是平抛运动，在竖直方向上就是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，所以如果松鼠在竖直方向上也是自由落体运动，那么松鼠必定被击中．【详解】A．子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，若松鼠做自由落体运动，那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的，它们始终在一个高度上，所以松鼠一定会被击中，故A错误；B．子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，若竖直上跳时，在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故B正确；CD．子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，不论是迎着枪口还是背着枪口，松鼠在竖直方向上都是自由落体运动，松鼠都会被击中，都不能逃脱厄运，故CD错误．【点睛】平抛运动在水平方向上分解为匀速直线运动，在竖直方向上分解为自由落体运动．把握运动规律，求解问题．3．B【详解】A．根据可知，物体在空中运动的时间由竖直高度决定，与初速度无关，选项A错误；B．平抛物体只受重力的作用，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，选项B正确；CD．物体落地时的水平位移与初速度有关，与抛出点的高度有关，选项CD错误。故选B。4．C【详解】A．平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，所以平抛运动的物体要受到重力的作用，故A错误；B．平抛运动是曲线运动，速度沿轨迹的切线方向，所以速度方向不断改变。物体只受重力，加速度为，所以平抛运动是匀变速曲线运动。故B错误；C．根据平抛运动的规律可知，平抛运动可以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，故C正确；D．根据得水平位移则知平抛运动落地时的水平位移由初速度和抛出点的高度共同决定，故D错误。故选C。5．C【详解】AB．平抛运动的过程中，加速度为重力加速度，保持不变，因此是匀变速曲线运动，AB错误；C．由于平抛运动加速不变，因此相同时间内速度变化量大小相同，方向相同，不同时间内速度变化量大小不同，但方向仍相同，C正确；D．由于平抛运动水平方向做匀速直线运动，无论经多长时间，水平方向速度不变，因此落地时速度都是倾斜的，不可能竖直向下，D错误。故选C。6．C【详解】因为两球同时运动，P球做平抛运动，Q球做自由落体运动，因平抛运动竖直方向为自由落体运动，且落地时间与水平初速度大小无关，所以打击金属片，两球同时运动，则同时落地，故C正确，ABD错误。故选C。7．A【详解】平抛运动物体的落地时间取决于抛出的高度，甲、乙两物体从同一高度处同时开始运动，所以它们的落地时间是相同的。由于平抛水平匀速，则在相同时间内通过的位移不相等，落地时除了竖直方向上的速度外还有水平方向的速度，大小不等。故选A。8．A【解析】根据得：，高度相同，则平抛运动的时间相同，与初速度无关，与质量无关，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定．9．B【详解】物体做平抛运动，在竖直方向上做自由落体，根据：竖直方向上速度与时间的关系图像为过原点的直线，ACD错误，B正确。故选B。10．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。11．C【详解】物资离开飞机做平抛运动，在水平方向上的速度与飞机的速度相同，所以物资始终在飞机的正下方，物资的空间排列情况是在机下排成竖直线。由于平抛运动的时间相等，水平方向上做匀速直线运动，所以落地点等间距是相等的。故C正确，ABD错误。故选C。12．A【详解】平抛运动的物体加速度不变，A正确；速度的大小方向均不断变化，竖直向下的分速度逐渐变大，位移的方向也不断变化，BCD不正确．13．C【详解】小球做平抛运动时，初速度水平，受重力作用轨迹向下弯曲，则频闪照片是C。故选C。14．AD【详解】做平抛运动的物体，在水平方向作匀速直线运动，故水平分速度在运动过程中保持不变，竖直方向作自由落体运动，自由落体运动的加速度为重力加速度g，在平抛运动的过程中，重力加速度始终保持不变，而在运动过程中，高度在不断减小，竖直分速度则不断增大。故选AD。15．ACD【详解】A．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，物体之所以做曲线运动，是由于物体受到垂直于速度方向的力（或者分力）的作用。故A正确；B．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，如平抛运动，故B错误；C．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，当物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体做曲线运动，故C正确；D．曲线运动可以是一种匀变速运动，如平抛运动，平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动，故D正确。故选ACD。【点睛】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的，平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动。16．将小球放在水平木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平    BCD    C    v0＝x    1.24    【详解】(1)能否使小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止、用水平仪检查木板是否水平等方法．(2)小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故A错误；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，故B正确；小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，故C正确；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D正确．(3)斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合，故C正确．(4)小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有：Δh＝gt2所以：，小球平抛运动的初速度大小为：代入数据，解得：v0＝0.124×m/s＝1.24 m/s.17．B    C    B    【详解】（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点.所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端.故选B；（2）由图可知，小球做斜抛运动.所以斜槽末端没有水平放置，选C．（3）竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出水口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速也恒定，如果竖直管上出口在水面上，则水面上为恒定大气压，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小，故选B．18．AC    D    【分析】根据题意分析可知，本题考查平抛实验的有关知识，根据平抛实验有关知识的规律方法，运用运动合成与分解、匀变速方程等，进行求解．【详解】（1）A.打击与力度不同，A球平抛初速度不同，运动路线不同；但B球始终做自由落体，所以B球路线相同，A正确B.根据选项A的分析选项B错误C.因为A、B两球竖直方向均为自由落体运动，所以运动时间相同，C正确D.根据选项C的分析D错误（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，选项D正确【点睛】本题运用平抛运动水平竖直规律求解