高中物理教科版 (2019)必修 第二册3 探究平抛运动的特点优秀课后测评

这是一份高中物理教科版 (2019)必修 第二册3 探究平抛运动的特点优秀课后测评，共18页。试卷主要包含了0分），则下列判断正确的是，【答案】B，【答案】A，【答案】C等内容，欢迎下载使用。
绝密★启用前1.3探究平抛运动的特点同步练习教科版（   2019）高中物理必修第二册学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________题号一二三四总分得分      注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。 第I卷（选择题）一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）研究平抛运动的实验装置如图所示。某同学设想在小球下落的空间中选取三个竖直平面、、，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末端水平飞出，运动轨迹与平面、、的交点依次为，，，小球由运动到，竖直位移为，动能的变化量为，速度的变化量为；小球由运动到，竖直位移为，动能的变化量为，速度的变化量为若，忽略空气阻力的影响，下列关系式正确的是
A.  B.  C.  D. 某同学用如图所示的装置研究平抛运动。在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度无初速度滚下，固定有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调整为、、，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可以得到小球平抛时的水平位移分别为、、，已知空气阻力不计，则下列说法正确的是
A. 若，则能说明小球在水平方向上做匀速直线运动
B. 若，则能说明小球在水平方向上做匀速直线运动
C. 若，则能说明小球在水平方向上做匀速直线运动
D. 若，则能说明小球在水平方向上做匀速直线运动下列说法中正确的是A. 变速运动不一定都是曲线运动，曲线运动也不一定都是变速运动
B. 平抛运动的物体每秒内速度的增量相等
C. 匀速圆周运动的物体线速度保持不变
D. 圆周运动的物体加速度一定指向圆心距地面高的水平直轨道上、两点相距，在点用细线悬挂一小球，离地高度为，如图．小车始终以的速度沿轨道匀速运动，经过点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至点时细线被轧断，最后两球同时落地．不计空气阻力，取重力加速度的大小可求得等于A.  B.  C.  D. 从某高度以初速度水平抛出一个质量为的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度、速度变化量、重力的功率和重力的功与时间的关系图像，正确的是A.  B.
C.  D. 广场上很流行一种叫做“套圈圈”的游戏，将一个圆圈水平扔出，套住的玩具作为奖品。某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可以简化为平抛运动，则A. 大人抛出的圆环运动时间较短
B. 大人应以较小的速度抛出圆环
C. 小孩抛出的圆环运动发生的位移较大
D. 小孩抛出的圆环水平位移大某同学利用如图所示实验装置绘制小球做平抛运动的轨迹，关于此实验下列说法错误的是A. 斜槽轨道必须光滑且末端沿水平方向
B. 小球每次需从斜槽上同一位置自由滑下
C. 为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些
D. 为较准确地绘出小球运动轨迹，应该用平滑曲线把各记录点连起来
 如图所示，、两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的倍，若小球能落到半圆轨道上，小球能落到斜面上，则下列说法不正确的是 
A. 球可能先落在半圆轨道上
B. 球可能先落在斜面上
C. 两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上
D. 球可能垂直落在半圆轨道上人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为，落地时速度为，不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是   A.  B.
C.  D. 研究平抛运动物体的运动性质可以采用多种方案。图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。图是两个完全相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端可看作与光滑的水平板相切，现将小铁球、同时释放，关于这两种实验方案，下列说法正确的是
A. 图能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动。
B. 图说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动
C. 图能同时说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动
D. 图仅能说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）如图所示，、两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出，其平抛运动轨迹的交点为，则以下说法正确的是A. 、两球同时落地
B. 球先落地
C. 、两球在点相遇
D. 无论两球初速度大小多大，两球总不能相遇
 在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离、处有、两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破认为飞标质量很大，刺破气球后不会改变其平抛运动的轨迹则下列判断正确的是A. 飞标刺破气球时，飞标的速度大小为
B. 飞标刺破气球时，飞标的速度大小为
C. A、两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差为
D. A、两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差为
 如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩擦车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为，水平距离为，则取
A. 运动员跨过壕沟的时间约为
B. 运动员跨过壕沟的时间约为
C. 运动员跨过壕沟的初速度至少为
D. 运动员跨过壕沟的初速度至少为多选用如图所示的实验装置探究做平抛运动小球在竖直方向上的运动规律。小锤打击弹性金属片，球水平抛出，同时球自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有A. 两球的质量应相等
B. 两球同时落地
C. 应改变装置的高度，多次实验
D. 实验也能说明球在水平方向上做匀速直线运动
 第II卷（非选择题）三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）如图所示是某同学在实验室发现一张小石子做平抛运动的频闪照片，照片背景为一堵贴近小石子的竖直砖墙，记载的信息有：
A.实物与相片的尺寸比为B.当地重力加速度为该同学根据所学平抛运动的知识，想利用刻度尺测量数据求出频闪照片的拍摄频率和小石子的水平初速度。他需要测量的数据有________________写出需测量的物理量及其符号。频率________，小石子水平初速度________。均用已知量和测量量的符号表示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：甲同学采用如图所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把球沿水平方向弹出，同时球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明________________________________________________．乙同学采用如图所示的装置．两个相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端与可看做光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁、；调节电磁铁、的高度，使，从而保证小铁球、在轨道出口处的水平初速度相等，现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道、的下端射出．实验可观察到的现象应是_____________，仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_________________________________________________________．丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为，则由图可求得____用、表示，其值是________取四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）从高为的楼顶以某水平速度抛出一个石块，落地点距楼的水平距离为，取，求：石块的初速度大小；石块着地时的速度．






 如图所示，一光滑的半径为的竖直半圆形轨道放在水平面上，一个质量为的小球以某一速度冲上轨道，在点时速度为，当小球将要从水平轨道口飞出时，球对轨道的压力恰好为求：小球通过点时对轨道的压力？小球从水平轨道口飞出时速度是多少．小球落地点距在的正下方处多远．重力加速度为






 跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用依山势特别建造的跳台进行的。运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。已知运动员由山坡顶的点沿水平方向飞出，速度为，到山坡上的点着陆，如图所示，山坡倾角为，山坡可以看成一个斜面。求：
运动员在空中飞行的时间；间的距离。







答案和解析1.【答案】
 【解析】【分析】
本题考查了平抛运动、动能定理等知识点。
关键点：比较动能的变化要看合外力做功的情况，比较速度的变化量要看合外力的冲量，另外也可以用来求解速度变化量的问题。
【解答】
由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；由于水平板竖直方向上的间距相等，故小球经过板的时间大于经过板的时间，由于小球做平抛运动过程中忽略空气阻力的影响，只有重力做功，根据动能定理可知：，故B正确，A错误；
由于小球经过板的时间大于经过板的时间，根据，即，故CD错误。
故选B。  2.【答案】
 【解析】【分析】
该题主要考查平抛运动相关知识。熟知平抛运动特点和规律是解决本题的关键。
平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，当水平方向上所发生位移与所用时间比值为定值时，可判断物体水平方向做匀速直线运动，由此分析解题即可。
【解答】
根据，则，因此当将放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为、、，小球下落所需时间之比为：，则当水平位移时，的值始终相等，则说明小球在水平方向做匀速直线运动，故 B正确，ACD错误。
故选B。  3.【答案】
 【解析】【分析】
本题考查了曲线运动，圆周运动，和匀速圆周运动，明确运动的特点是解决问题的关键。
曲线运动的速度方向时刻变化，为变速运动，但变速运动并不一定为曲线运动，可能为变速直线运动，平抛运动为加速度恒定的匀变速曲线运动，匀速圆周运动是速率不变的圆周运动，匀速圆周运动的向心加速度指向圆心，但变速圆周运动的加速度不指向圆心。
【解答】
A.曲线运动的瞬时速度方向时刻发生改变，属于变速运动，但变速运动有可能是变速直线运动，故A错误；
B.平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为重力加速度，每秒内速度的增量相等，故B正确；
C.匀速圆周运动线速度方向时刻发生改变，线速度是变化的，故C错误；
D.只有匀速圆周运动加速度指向圆心，变速圆周运动的加速度动不指向圆心，故D错误。
故选B。  4.【答案】
 【解析】【分析】
本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用，关键抓住同时落地求出处小球做自由落体运动的时间，难度不大，属于基础题。
【解答】
经过点，将球自由卸下后，球做平抛运动，则有：

解得：，
小车从点运动到点的时间，
因为两球同时落地，则细线被轧断后处小球做自由落体运动的时间为，
则
故选：。  5.【答案】
 【解析】【分析】
小球做平抛运动，加速度恒定不变，为重力加速度；根据运动的合成法得到与的表达式。由分析图象。重力的功率，重力的功，并结合运动学规律分析。
本题的解题关键是运用运动的分解法得到各量的表达式，再结合数学知识进行选择。要掌握平抛运动的规律并能灵活运用。
【解答】
A.小球做平抛运动，加速度恒定不变，为重力加速度，故A错误；
B.由分析可知，图象是过原点的直线，故B正确。
C.重力的功率，与成正比，图象是过原点的直线，故C错误。
D.重力的功，是过原点的开口向上的抛物线，故D错误。
故选B。  6.【答案】
 【解析】【分析】
本题考查了平抛运动。物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同。
本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解。
【解答】
设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为，高度为，则下落的时间为：，水平方向位移， 
A.大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度比较大，所以大人抛出的圆环运动时间较长，故A错误；
B.大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈，故B正确；
C.大人和小孩的水平位移相同，但竖直位移大于小孩的竖直位移，根据可知，大人的位移大，故C错误；
D.由题意知，大人和小孩的水平位移相同，故D错误。
故选B。  7.【答案】
 【解析】【分析】
根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤。
解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项。
【解答】
A.为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，但是斜槽轨道不是必须光滑，故A错误；
B.为了保证每次小球平抛运动的初速度大小相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确；
为较准确地绘出小球运动轨迹，记录的点应适当多一些，并用平滑曲线将各点连接，故CD正确。
本题选错误的，故选A。  8.【答案】
 【解析】【分析】
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，将圆轨道和斜面重合在一起进行分析比较，即可得出正确答案。
本题考查平抛运动比较灵活，学生容易陷入计算比较的一种错误方法当中，不能想到将半圆轨道和斜面轨道重合进行分析比较。
【解答】
将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为，初速度合适，可知小球做平抛运动落在点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上。若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上。
若球垂直落在半圆轨道上，根据几何关系知，速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的倍，而在平抛运动中，某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍，两者相互矛盾，所以球不可能垂直落在半圆轨道上，故ABC正确，D错误。
本题选择错误的，故选D。  9.【答案】
 【解析】【分析】
小球做的是平抛运动，在水平方向是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，根据平抛运动的规律来分析水平和竖直方向的速度的变化即可。
本题就是平抛运动的规律的考查，抓住平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，即可直接解决本题。
【解答】
小球做的是平抛运动，任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的，即任何时刻的速度的水平的分量都是一样的，在竖直方向上是自由落体运动，竖直方向上的速度在均匀的增加，故ABD错误，C正确。
故选C。  10.【答案】
 【解析】【分析】
本题考查平抛运动水平分运动和竖直分运动的性质平抛运动在水平方向是匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．
【解答】
图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。同时会听到两小球同时落地的声音，故图说明平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，故A错误，B正确
图只能说明平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，不能说明在竖直方向做自由落体运动，故C错误，D错误
故选B  11.【答案】
 【解析】【分析】
根据平抛运动竖直方向是自由落体运动判断落地时间关系；根据相遇应为同一时刻在同一位置，结合平抛规律判断。
解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，往往结合几何知识和运动学公式灵活求解。
【解答】
平抛运动竖直方向是自由落体运动，运动时间，由题可知，球位置比球位置高，故运动时间较长，同时释放，球先落地，故A错误，B正确；
同时释放，到达同一时刻过程下落的高度相同，故无论多大初速度，同一时刻不会在同一高度位置，即不会相遇，故C错误，D正确。
故选BD。  12.【答案】
 【解析】【分析】
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，根据水平方向上位移求出飞标刺破气球时已运动的时间，从而求出飞镖竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出飞标刺破气球时，飞标的速度大小．
两气球在上升的过程中高度差不变，根据气球和飞镖竖直方向上的运动规律求出高度差．
解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道分运动与合运动具有等时性．
【解答】
、飞标刺破气球时，设经历时间，满足：
故：

故飞镖的速度：，故A错误，B正确；
、飞镖从刺破球到刺破球的时间，
飞镖从刺破球后气球上升的高度：，飞镖下降的高度
两气球在上升的过程中高度差不变，所以故C正确，D错误
故选：。  13.【答案】
 【解析】解：、根据得：，故A正确，B错误．
、根据得，运动员跨过壕沟的最小初速度为：，故D正确，C错误．
故选：．
运动员做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出运动员跨过壕沟的最小初速度．
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，难度不大．
 14.【答案】
 【解析】【分析】
本题考查平抛运动物体在竖直方向的运动规律，平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，物体下落快慢与质量无关，实验对两物体质量没有要求，但两物体要从同一高度开始运动。为了得到普遍结论，需改变装置的高度，进行多次实验。难度不大。
【解答】
小锤打击弹性金属片后，球做平抛运动，球做自由落体运动。球在竖直方向上的运动情况与球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地。实验时，需、两球从同一高度开始运动，对质量没有要求，但两球的初始高度及打击力度应该有变化，要进行次实验得出结论。本实验不能说明球在水平方向上的运动性质，故选项B、C正确，、D错误。  15.【答案】照片中砖块的厚度和长度；；
 【解析】【分析】
根据平抛运动处理规律，结合运动学公式，及运动的合成与分解，即可求解。
考查平抛运动的规律，掌握运动的合成与分解，理解运动学公式应用，同时注意。
【解答】
依据平抛运动处理规律，将其分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，通过运动学公式，结合水平位移与竖直位移差，即可求解闪光周期，与水平初速度，因此必须测量出照片中砖块的厚度和长度，再通过物与相片的尺寸比为，即可求解。
根据题目图可知，三点的水平位移相等，那么三点竖直方向位移之差；
即为，因此闪照片的拍摄频率，
再根据水平位移
那么水平初速度为。
故答案为：照片中砖块的厚度和长度；
；。  16.【答案】平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；球会击中球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动；；
 【解析】【分析】
本题考查“探究平抛运动规律”的实验。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。
根据球的竖直分运动与球的运动相同得出平抛运动竖直分运动是自由落体运动；
根据球水平方向上的分运动与球相同，得出平抛运动水平分运动是匀速直线运动；
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度。
【解答】
两球同时落地，知球在竖直方向上的运动规律与球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动；
切断电源，使两小球能以相同的初速度同时分别从轨道、的末端射出．实验可观察到的现象应是球击中球，可知球在水平方向上的运动规律与球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；
因为小球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，
得，即 ，解得
又因为，解得，
代入、的值得。
故答案为：平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；球会击中球；平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动；；  17.【答案】解：
根据得：．
石块的初速度大小为：．
石块落地时竖直分速度为：，
根据平行四边形定则得，落地的速度为：．
答：
石块的初速度大小为；
石块着地的速度大小为．
 【解析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平距离和时间求出石块的初速度．
根据竖直分速度，结合平行四边形定则求出石块落地的速度大小．
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．
 18.【答案】解：对小球在点受力分析，根据牛顿第二定律有，将，代入解得，，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力也为。
小球在点根据牛顿第二定律有，解得
设小球在运动到点的时间为，点与的距离为，由平抛运动规律得：   ，     解得：
答：小球通过点时对轨道的压力为小球从水平轨道口飞出时速度是．小球落地点距处
 【解析】本题是牛顿第二定律、向心力公式、平抛运动规律的综合运用问题，关键理清小球的运动情况，然后分阶段列式求解。
根据牛顿第二定律列式即可分析点；从轨道口处水平飞出后，小球做平抛运动，由平抛运动的规律可以求得到的距离；
 19.【答案】解：运动员由到做平抛运动，水平方向的位移为：
竖直方向的位移为：
又  
可得： ．
由题意可知： ，
得：
将 代入得： ．
答：运动员在空中飞行的时间是；
、间的距离是．
 【解析】运动员在空中做平抛运动，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，根据竖直位移和水平位移的关系求出运动员在空中的飞行时间．
根据时间求得竖直位移，结合平行四边形定则求出、间的距离．
解决本题的关键是要知道竖直位移与水平位移的关系，明确平抛运动在水平方向和竖直方向上的规律，结合运动学公式进行解答．