人教版 (2019)必修 第二册4 抛体运动的规律一课一练

1.（2010年锦州高一检测）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（   ）

A.保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小

B.保证小球飞出时，初速度水平

C.保证小球在空中运动的时间每次都相等

D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线

解析：选B.平抛运动就是要求小球离开斜槽时,初速度一定是水平的.

2.在“研究平抛运动”的实验中,如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则下列说法中错误的是（   ）

A.小球平抛的初速度不同

B.小球每次做不同的抛物线运动

C.小球在空中运动的时间每次均不同

D.小球通过相同的水平位移所用时间均不同

解析：选C.从不同位置滚下也就是小球做平抛运动的初速度不同,A、B对.竖直方向上斜槽末端端口离地高度未变,小球在空中运动的时间应相同,综合起来D对,应选C.

3.在“研究平抛运动”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.槽口O点上方r处

C.槽口O点正前方r处               D.槽口O点正上方2r处

解析：选B.以小球离开斜槽时重心的位置当作原点最适合.

4.（2010年厦门高一检测）在做“研究平抛运动”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.①③                            B.①②④

C.③④                            D.②④

解析：选B.斜槽末端切线方向不水平，小球做的不是平抛运动，确定Oy轴时，不用重垂线，不能保证Oy轴竖直，这两点均将造成实验结果不准确，引起实验误差;斜槽有摩擦时，减小了小球到达斜槽末端的速度，但只要保证小球每次从同一位置滚下，到达斜槽末端做平抛运动的初速度相同，就不会对实验结果产生影响;空气阻力对小球有较大影响时，小球的运动不再是平抛运动，引起实验误差.

5.下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大（   ）

A.小球与斜槽之间有摩擦

B.安装斜槽时其末端不水平

C.建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

D.根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远

解析：选BC.从本实验的实验目的来看，就是要“描出平抛物体的运动轨迹，并求出平抛物体的初速度”.斜槽虽然有摩擦，但只要保证小球每次从同一位置滚下，到达斜槽末端做平抛运动的初速度相同，就不会对实验结果产生影响；斜槽末端切线方向不水平，小球做的不是平抛运动，将造成较大误差；坐标原点应建在斜槽末端端口上方等于小球半径处；由y=1/2gt2和x=v0t得，v0=其中x、y均是由刻度尺进行测量的，计算点距抛出点O点越远，x、y值就越大，误差越小.综上所述，应选BC.

6.图5-3-9所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球，AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹可得出结论：________________________________________

___________________________________________________________.

图5-3-9

解析：分析水平方向可知，B球在任一时刻总是处在A球的正下方，即水平方向A、B有相同速度，做匀速运动；竖直方向B、C在任一时刻总是处于同一水平面上，所以竖直方向B做自由落体运动.

答案：做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（或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）

7.在“研究平抛运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图5-3-10中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为

图5-3-10

v0=_______（用L、g表示），其值是______________.

解析：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，即初速度为零的匀加速直线运动，水平分运动是匀速直线运动，由ab=bc=cd知相邻两点的时间间隔相等，设为T，竖直方向相邻两点间隔之差相等，Δy=L,则由Δy=at2得L=gT2

时间T内，水平位移为x=2L知

.

答案：   0.70 m/s

8.（2010年兰州市高三诊断考试）在“研究平抛运动”的实验中，如果实验时忘记记下斜槽末端的位置，描出如图5-3-11所示的小球离开槽口后的一段轨迹，y轴的方向为竖直方向，其中O为坐标原点，g取10 m/s2,则：

图5-3-1

（1）小球平抛的初速度为______________；

（2）小球运动到A点时的速度为__________；

（3）小球抛出点的坐标为____________.

解析：（1）平抛运动水平方向匀速，竖直方向做自由落体运动，因为xOA=xAB=Δx,故tOA=tAB=T

在竖直方向:yAB-yOA=gT2,

所以

故平抛运动的初速度.

（2）A点竖直分速度,

而.

（3）因vyA=gtA,到达A点时，物体的运动时间为

.

到O点时的运动时间为t=tA-T=0.05 s.

所以抛出点的坐标x=-v0t=-0.1 m=-10 cm.

.

答案：（1）2 m/s（2）2.5 m/s（3）（-10,-1.25）

9.（2010年西安八校高三模拟考试）某同学做平抛物体运动的实验时，不慎未定好原点，只画了竖直线，而且只描出了平抛物体的后一部分轨迹，如图5-3-12所示，依此图加一把刻度尺，如何

图5-3-12

计算出平抛物体的初速度v0?

解析：为了求出平抛物体的初速度，要画出三条等距（Δx）、平行于y轴的竖直线与轨迹交于A、B、C三点，如图所示，然后分别过A、B、C三点作三条水平线，A、B两点间竖直距离为y1，A、C两点间竖直距离为y2，根据以上数据就可计算出v0，设t为相邻两点的时间间隔，则有yBC-yAB=gt2

即（y2-y1）-y1=gt2                                      ①

又Δx=v0t,                          ②

将①②两式联立，解得.

答案：见解析

10.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5-3-13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（图中P0P′0、P1P′1…），槽间距离均为d.把覆盖了复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板各插槽中,每次让小球从斜轨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5-3-14所示.

图5-3-13

（1）实验前应对实验装置反复调节,直到_______,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了____________.

图5-3-14

（2）每次将B板向内侧平移距离d,是为了_____________.

（3）在图5-3-14中绘出小球做平抛运动的轨迹.

解析：（1）通过对实验装置的反复调节,达到:①斜轨末端水平,以保证小球离开轨道时做平抛运动,②A板水平,保证B板总处于同一高度,③插槽P0P′0垂直斜轨并在斜轨末端正下方,以保证B板在P0P′0时小球的痕迹为抛出点，④每次让小球从同一位置由静止释放,以保证小球每次以相同初速度做平抛运动.

（2）使记录纸上每两点间的水平距离相等.

（3）如答案图所示.

答案：（1）斜轨末端水平、A板水平、插槽P0P′0垂直斜轨并在斜轨末端正下方每次做初速度相同的平抛运动

（2）使记录纸上每两点之间的水平距离相等

（3）如图所示