2021学年3 实验：探究平抛运动的特点同步训练题

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17（含解析）

1．一物体做平抛运动，分别用vx、x、vy、y、t表示平抛运动的水平速度、水平位移、竖直速度、竖直位移、平抛时间，则下列图象能反映它们之间关系的是(  )

A． B．C．D．

2．平抛运动的规律可以用如图所示的实验现象描述。小球从坐标原点O水平抛出，做抛体运动。两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个“影子”。关于影子在x、y两个方向的运动，下列说法正确的是（　　）

A．影子在x方向做匀速运动，y方向也做匀速运动

B．影子在x方向做匀速运动，y方向做匀变速直线运动

C．影子在x方向做匀变速直线运动，y方向做匀速运动

D．影子在x方向做匀变速直线运动，y方向也做匀变速直线运动

3．如图所示，在同一竖直面内，两位同学分别以初速度va和vb将小球从高度不同的a、b两点沿水平方向同时抛出，两小球均落到与两抛出点水平距离相等的P点．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A．va＜vb，两球同时落地 B．va＞vb，两球同时落地

C．va＞vb，小球a先落地 D．va＜vb，小球b先落地

4．对于平抛运动，下列说法正确的是（  ）

A．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关

B．平抛运动是加速度方向变化的曲线运动

C．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内位移的增量都是相等的

D．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的增量都是相同的

5．从航母起飞的战斗机在空中匀速飞行，在模拟训练中，先后投放多枚炸弹轰炸正前方静止的“敌方”舰船，投放每枚炸弹的时间间隔相同，且轰炸机投放炸弹后速度不变，炸弹离开飞机后受到的空气阻力忽略不计，则

A．空中飞行的炸弹在相等时间内速度变化都相同

B．战斗机的速度越大，炸弹在空中飞行时间越短

C．战斗机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上

D．“敌方”舰船上的士兵看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上

6．从同一高度以不同初速度水平抛出的物体落到地面上的时间

A．速度大的时间长

B．速度小的时间长

C．不论速度大小，时间一样长

D．落地时间的长短由物体的质量决定

7．如图所示，A球在B球的斜上方，两球相向水平抛出，若要使两球在与两球抛出的距离相等的竖直线上相遇，则

A．A球要先抛出

B．B球要先抛出

C．A球抛出时的速度大于B球抛出时的速度

D．A球抛出时的速度与B球抛出时的速度大小相等

8．对于平抛运动，下列条件可以确定飞行时间的是（不计阻力，g为已知）  （           ）

A．已知水平位移 B．已知水平初速度 C．已知下落高度 D．已知合位移的大小

9．物体做平抛运动的规律可以概括为两点：⑴在水平方向做匀速直线运动；⑵在竖直方向做自由落体运动．如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置，其中A、B为两个等大的小球，C为与弹性钢片E相连的小平台，D为固定支架，两小球等高．用小锤击打弹性钢片E，可使A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动．在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地，这样的实验结果（　　）

A．只能说明上述规律中的第⑴条

B．只能说明上述规律中的第⑵条

C．能同时说明上述两条规律

D．不能说明上述两条规律中的任意一条

10．下列哪个运动是抛体运动

A．随电梯一起运动的物体的运动

B．抛向空中的细绳的运动

C．抛向空中的铅球的运动

D．抛向空中的纸片的运动

11．物体做平抛运动，下列说法正确的是（    ）

A．加速度的方向时刻改变

B．速度的变化率不断增大

C．任意一段时间内速度变化量的方向均竖直向下

D．相同时间内速率变化量相同

12．将两个小球从空中同一位置以不同的水平速度同时抛出，不计空气阻力，则两球运动过程中位置关系是（　　）

A．两球的连线为水平线，且距离不断变大

B．两球的连线为水平线，且距离不变

C．两球的连线为竖直线，且距离不变

D．两球的连线为竖直线，且距离不断变大

13．以下对平抛运动的说法正确的是（　　）

A．平抛运动不可能是两个直线运动的合运动

B．以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地速度越大

C．在任意两个连续相等时间内，竖直方向位移之差恒相等

D．在任意两个相等的时间内，速度的变化量恒相等

14．如图所示，用小锤击打弹性钢片，小球沿水平方向飞出做平抛运动，同时小球被放开做自由落体运动。关于该实验，下列说法正确的是（   ）

A．听到和同时落地的声音

B．本实验要求和的质量一定相同

C．该实验不能说明小球水平方向做匀速运动

D．实验开始时和离地面的高度可以不一样

15．下列实验中需要用到打点计时器的是（    ）

A．探究加速度和力、质量的关系

B．探究求合力的方法

C．研究平抛运动

D．探究小车速度随时间变化

16．右图为研究平抛运动时使用的装置，初始时电路闭合，小球B被电磁铁吸引处于静止状态．将小球A从轨道顶端释放，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，轨道末端出口与小球B处于同一高度．可看到A、B两球同时落地．下列说法正确的有      

A、该实验可证明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动

B、该实验可证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动

C、将小球A在轨道上更低的位置释放，可使两球在空中相撞

D、增加装置距离地面的高度H，可使两球在空中相撞

17．在研究小球平抛运动的实验中，某同学记录了A、B、C三点(A不是拋出点)，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上的三点坐标值：A点的坐标为(5，5)，B点的坐标为(15，20)，C点的坐标为(25 ，45)。取g=10m/s2则小球平拋的初速度为_____m/s ；小球抛出点的坐标x=______cm，y=______cm。

18．平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动；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，球就水平飞出，同时球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面．这个实验能说明以上__________选填“第①条”、“第②条”或“第①②条”规律．

19．在“研究平抛物体的运动”的实验时，斜槽是否光滑对实验结果是否有影响____．（填“有”、“没有”．）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向作匀速运动，②竖直方向作自由落体运动．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，我们将观察到_________；这个试验说明___________________________．

参考答案

1．D

【解析】

抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平分速度不变，vx-t图象应是平行于t轴的直线，故A错误；平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，则有 vy=gt，vy-t图象为过原点的倾斜直线，故B错误；平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x=vt知，x-t应为过原点的倾斜直线，故C错误；根据，可得，可知y-vy2图象是过原点的直线，故D正确．所以D正确，ABC错误．

2．B

【详解】

因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，即影子在x方向是匀速运动，在竖直方向上做自由落体运动，即影子在y方向是匀变速直线运动。

故选B。

3．D

【详解】

两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由h= ，得t= ，则ta＞tb．因此小球b先落地．小球水平方向都做匀速直线运动，由x=v0t，由题意x相等，又ta＞tb，则知va＜vb．故D正确．

故选D

4．D

【详解】

A．由h＝gt2得：t＝，则知落地时间只与抛出点的高度有关，落地时的速度v＝，可知落地时的速度与初速度、高度都有关，故A错误。

B．平抛运动的物体只受重力作用，加速度为g，保持不变，做匀变速曲线运动，故B错误。

C．做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，在任何相等的时间内通过的位移相等。在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内通过的位移不断增大，所以做平抛运动的物体，在任何相等的时间内位移的增量不等，故C错误。

D．平抛运动只受重力，做匀变速曲线运动，在任何相等的时间内速度的增量都是相同，故D正确。

故选择D选项。

5．A

【详解】

A．空中飞行的炸弹都做平抛运动，加速度都是g，根据△v=gt知在相等时间内速度变化都相同，故A正确．

B．炸弹在空中飞行时间由下落的高度决定，与初速度无关，故B错误；

C．由于惯性，炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上，轰炸机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条竖直线上，故Ｃ错误；

D．由于每一颗炸弹投放的时刻不同，即抛出点不同，则“敌方”舰船上的士兵看到投放在空中的炸弹不在同一条抛物线上，故D错误．

6．C

【详解】

ABC.根据可知，平抛运动的时间由高度决定，高度相等，则平抛运动的时间相等， 故AB错误C正确。

D.通过以上分析可知，与质量没有关系，故D错误。

7．A

【解析】

【分析】

由平抛运动竖直方向做自由落体运动，水平方向匀速直线运动进行分析解答。

【详解】

A、B项：由公式可知，由于A球下落的高度比B大，要使A球和B球在同一高度相遇，A运动的时间更大，即小球A选抛出，故A正确，B错误；

C、D项：由于水平方向距离相等，由公式可知，甲的初速度比乙的初速度更小，故C、D错误。

故应选：A。

8．C

【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，根据分运动和合运动具有等时性确定运动的时间．

【详解】

AB．根据水平位移x=v0t，知道水平位移和初速度，即可求出运动的时间，知道其中一个，无法求出运动的时间，故AB错误；

C．根据，知道下落的高度，可求出运动的时间．故C正确；

D．只已知合位移的大小，不能求出竖直位移，所以不能求出飞行的时间，故D错误．

故选C．

【点睛】

解决本题的关键知道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，以及知道分运动和合运动具有等时性．

9．B

【详解】

两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。故B正确，ACD错误。

【点睛】

本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律．注意该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律．

10．C

【详解】

A、随电梯一起运动的物体的运动不是抛体运动，因为电梯对物体有作用力．故A错误．B、抛向空中的细绳，是由于空气阻力的影响较大，不能看成抛体运动．故B错误．C、抛向空中的铅球，空气阻力相比于重力可忽略不计，所以其运动可以看成抛体运动．故C正确．D、抛向空中的纸片的运动，不是抛体运动，由于空气阻力对纸片的运动影响较大，不能忽略．故D错误．故选C．

【点睛】

本题关键要掌握抛体运动的定义，对照条件进行分析，当空气阻力能忽略不计时，抛出去的物体只受重力的运动可以看成抛体运动．

11．C

【详解】

物体做平抛运动，加速度的方向始终竖直向下，选项A错误；速度的变化率等于加速度，则速度的变化率恒定不变，选项B错误；任意一段时间内速度变化量∆v=g∆t，方向竖直向下，选项C正确；相同时间内竖直速度变化相同，水平速度不变，则相同时间内速率变化量不相同，选项D错误；故选C.

【点睛】

解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，即在水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，加速度恒定为g，相同时间内速度的变化量相同．

12．A

【解析】

【详解】

两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，从同一高度抛出，则竖直方向运动情况完全相同，即每个时刻都处于同一高度．水平方向做匀速运动，水平间距

随着时间不断变大，所以两球的连线为水平线，且间距不断变大；

故选A．

13．BCD

【详解】

A．平抛运动可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，A错误；

B．以同一初速度抛出的物体，抛出点越高者落地时竖直分速度越大，合速度越大，B正确；

D．加速度恒为重力加速度，所以在任意两个相等的时间段内，速度的变化量恒相等，D正确；

C．因为竖直方向的分运动是自由落体运动，所以在任意两个连续相等时间段内，竖直方向位移之差恒相等，C正确。

故选BCD。

14．AC

【详解】

AC．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。用小锤击打弹性钢片，可使球沿水平方向飞出，同时球被松开，做自由落体运动，在不同的高度多次做上述实验，听到和同时落地的声音，发现两球总是同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，该实验不能说明小球在水平方向上做匀速运动，故AC正确。

B．自由落体运动中，加速度为重力加速度，与物体下落的质量无关，故本实验不要求和的质量相同，故B错误。

D．该实验要求和离地面的高度相同，故D错误。

15．AD

【分析】

打点计时器是计时工具，可以间接的测量物体做直线运动速度大小，结合实验的原理确定哪些实验需要打点计时器．

【详解】

A．探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小，需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，故A正确；
B．探究合力的方法，抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同，探究合力和分力的关系，不需要打点计时器，故B错误；
C．研究平抛运动需要描轨迹，且轨迹是曲线，打点计时器只能用来研究直线运动，故C错误；
D．探究小车速度随时间变化的规律，需要间接测量小车的速度，需要打点计时器，故D正确。
故选AD。

16．AD

【详解】

AB．因为做自由落体运动的小球B和做平抛运动的小球A同时落地，所以该实验可证明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，选项A 正确，B错误；

C．将小球A在轨道上更低的位置释放，则A球平抛运动的初速度减小，落地的水平位移减小，故两球不会在空中相撞，选项C 错误；

D．增加装置距离地面的高度H，可使两球在空中运动时间增加，则A 球的水平位移会增加，则可使两球在空中相撞，选项D 正确．

故选AD。

17．1    -5    0   

【详解】

[1]在竖直方向上△y=gT2，则

则初速度

[2][3] B点竖直方向上的分速度为

则运动到B点的时间

已运动的水平位移

所以平抛运动的初位置的横坐标为

0.15-0.2m=-0.05m=-5cm

竖直位移

纵坐标为

0.2-0.2m=0cm

18．第②条

【解析】

【详解】

在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；故选第②条．

19．没有；     A、B两个小球同时落地；     小球A竖直方向上做自由落体运动．   

【解析】

为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，斜槽是否光滑对实验结果没有影响；

在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果A、B两个小球同时落地，说明小球A竖直方向上做自由落体运动；

故答案为没有，A、B两个小球同时落地，小球A竖直方向上做自由落体运动．