《研究平拋運動的特點》同步練習(xí)【老師】

《3.研究平拋運動的特點》同步練習(xí)參考答案與試題解析一．選擇題1．如圖所示，用小錘擊打彈性鋼片，小球B沿水平方向飛出做平拋運動，同時小球A被放開做自由落體運動。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A．聽到A和B同時落地的聲音 B．本實驗要求A和B的質(zhì)量一定相同 C．該實驗?zāi)苷f明小球B水平方向做勻速運動 D．實驗開始時A和B離地面的高度可以不一樣解：AC、平拋運動在豎直方向上做自由落體運動。用小錘擊打彈性鋼片?？墒笲球沿水平方向飛出，同時A球被松開，做自由落體運動，在不同的高度多次做上述實驗，聽到A和B同時落地的聲音，發(fā)現(xiàn)兩球總是同時落地，可知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動相同，該實驗不能說明小球B在水平方向上做勻速運動，故A正確C錯誤；B、自由落體運動中，加速度為重力加速度，與物體下落的質(zhì)量無關(guān)，故本實驗不要求A和B的質(zhì)量相同，故B錯誤；D、該實驗要求A和B離地面的高度必須相同才能保證下落時間相等，故D錯誤；故選：A。2．如圖所示，是兩個研究平拋運動的演示實驗裝置，對于這兩個演示實驗的認(rèn)識，下列說法正確的是（）A．甲圖中，兩球同時落地，說明平拋小球在水平方向上做勻速運動 B．甲圖中，兩球同時落地，說明平拋小球在豎直方向上做自由落體運動 C．乙圖中，兩球恰能相遇，說明平拋小球在水平方向上做勻加速運動 D．乙圖中，兩球恰能相遇，說明平拋小球在豎直方向上做勻速直線運動解：AB、讓兩球同時開始運動，甲圖中A球平拋運動，B球做自由落體運動，兩球同時落地，可知A球在豎著方向上的運動規(guī)律與B球相同，即平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動，故A錯誤，B正確。CD、乙圖中，上面球做平拋運動，下面球在水平面上做勻速直線運動，若兩球相碰，說明平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，故CD錯誤。故選：B。3．如圖是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡。小方格的邊長L＝2.5cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，g＝10m/s2，下列選項正確的是（）A．斜槽軌道必須光滑 B．每次釋放小球時的位置越高，實驗效果越好 C．小球平拋的初速度v0＝1.0m/s D．小球通過b點時的速度vb＝1.5m/s解：A、為了保證每次小球平拋運動的初速度相等，讓小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故A錯誤；B、為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一位置無初速度釋放，并不是越高越好，故B錯誤；C、在豎直方向上，根據(jù)△y＝L＝gT2得，T＝＝s＝0.05s，則初速度v0＝＝m/s＝1.0m/s，故C正確；D、小球在b點的豎直分速度vyb＝＝m/s＝0.75m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，b點的速度vb＝＝＝1.25m/s，故D錯誤；故選：C。4．研究平拋運動的實驗裝置如圖所示。某同學(xué)設(shè)想在小球下落的空間中選取三個豎直平面1、2、3，平面與斜槽所在的平面垂直。小球從斜槽末端水平飛出，運動軌跡與平面1、2、3的交點依次為A、B、C．小球由A運動到B，豎直位移為y1，動能的變化量為△Ek1，速度的變化量為△v1；小球由B運動到C，豎直位移為y2，動能的變化量為△Ek2，速度的變化量為△v2．若y1＝y(tǒng)2，忽略空氣阻力的影響，下列關(guān)系式正確的是（）A．△Ek1＜△Ek2 B．△Ek1＝△Ek2 C．△v1＜△v2 D．△v1＝△v2解：AB、由平拋運動的特點可知，小球在豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線運動。由于水平板豎直方向上的間距相等，故小球經(jīng)過板1﹣2的時間大于經(jīng)過板2﹣3的時間，由于小球做平拋運動過程中忽略空氣阻力的影響，只有重力做功，根據(jù)動能定理可知：△Ek1＝△Ek2，故B正確，A錯誤；CD、根據(jù)動量定理可知：合外力的沖量等于動量的變化，由于小球經(jīng)過板1﹣2的時間大于經(jīng)過板2﹣3的時間，所以△pAB＞△pBC，而p＝mv，有m△v1＞m△v2，即△v1＞△v2，故CD錯誤。故選：B。5．在做“研究平拋物體的運動”實驗時，有如下實驗要求與實驗操作，下列說法正確是（）A．斜槽軌道必須光滑 B．要用秒表測出小球下落的時間 C．要用天平測出小球質(zhì)量 D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些解：A、小球與斜槽之間的摩擦不影響平拋運動的初速度，不影響實驗。故A錯誤。B、平拋運動高度確定時間，只要高度一定時間不變，故不需要測量飛行時間；故B錯誤；C、質(zhì)量不影響小球的運動，故不需要測出小球的質(zhì)量，故C錯誤；D、要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線，不是要把所有點的連接起來。故D正確。故選：D。二．多選題6．在“研究平拋物體的運動”實驗的裝置中，下列說法正確的是（）A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平 B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行 C．斜槽軌道必須光滑 D．每次釋放小球時的位置可以不同解：AC、實驗中必須保證小球做平拋運動，而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用。所以斜槽軌道必須要水平，木板保持豎直方向，至于是否光滑沒有影響，只要能拋出就行，故A正確C錯誤；B、根據(jù)平拋運動的特點可知其運動軌跡在豎直平面內(nèi)，因此在實驗前，應(yīng)使用重錘線調(diào)整面板在豎直平面內(nèi)，即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行，故B正確；D、為使小球每次到達(dá)末端時的速度相同，小球每次必須從同一位置由靜止滑下，故D錯誤。故選：AB。7．在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確的描繪運動軌跡，下面正確的操作要求是（）A．每次釋放小球的位置必須不同 B．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平 C．每次必須由靜止釋放小球 D．小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或坐標(biāo)紙）相接觸解：AC、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故A錯誤，C正確；B、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動，故B正確；D、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，故D正確。故選：BCD。8．如圖所示，質(zhì)量相同的P、Q兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用小錘打擊彈性金屬片，使P球沿水平方向彈出，Q球同時被松開而自由下落，則（）A．P、Q兩球同時落地 B．Q先落地，P后落地 C．下落過程中，兩球的重力平均功率相同 D．下落至相同高度時，兩球的重力瞬時功率不同解：AB、根據(jù)裝置圖可知，兩球由相同高度同時運動，A做平拋運動，B做自由落體運動，P豎直方向的分運動也是自由落體運動，因此兩球?qū)⑼瑫r落地，故A正確B錯誤；C、由于兩球同時落時，且重力做功相同，所以重力做功的平均功率相同，故C正確；D、由于落地時豎直分速度相同，所以兩球落地時的重力做功的瞬時功率相同，故D錯誤。故選：AC。三．解答題9．在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，通過描點法畫出小球平拋運動軌跡，并求出平拋運動初速度。實驗裝置如圖甲所示。（1）安裝實驗裝置的過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是DA．保證小球飛出時，初速度大小相同B．保證小球運動的軌跡是同一條拋物線C．保證小球落地時每次速度都相同D．保證小球飛出時，初速度水平（2）關(guān)于這個實驗，以下說法不正確的是BA．每次小球要從同一位置由靜止釋放B．小球釋放的初始位置越高越好C．實驗前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直D．小球的平拋運動要靠近但不接觸木板（3）在實驗中，為減少空氣阻力對小球的影響，所以選擇小球時，應(yīng)選擇下列的CA．塑料球B．實心小木球C．實心小鐵球D．以上三種球都可以（4）如圖乙所示，某同學(xué)在描繪平拋運動軌跡時，忘記記下斜槽末端位置。圖中A點為小球運動一段時間后的位置，他便以A點為坐標(biāo)原點，建立了水平方向和豎直方向的坐標(biāo)軸，則根據(jù)圖象可知小球平拋運動的初速度大小為2m/s，以及拋出點的坐標(biāo)（﹣20，﹣5）。（g取10m/s2）解：（1）研究平拋運動的實驗很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運動，故ABC錯誤，D正確。故選：D。（2）A、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故A正確；B、小球釋放的初始位置并非越高越好，若是太高，導(dǎo)致水平拋出的速度太大，實驗難以操作，故B錯誤；C、小球豎直方向自由落體運動，水平方向勻速運動，為了正確描繪其軌跡，必須使坐標(biāo)紙上的豎線是豎直的，故C正確；D、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線，故D正確。本題選錯誤的，故選：B。（3）為了減小空氣阻力對小球的影響，要選擇體積較小質(zhì)量較大的小球，故選：C（4）根據(jù)△y＝gT2得：T＝＝0.1s，則小球平拋運動的初速度為：v0＝＝＝2m/s。B點的豎直分速度為：vyB＝＝＝2m/s根據(jù)vyB＝gt知：t＝＝＝0.2s。則拋出點與B點的豎直位移為：yB＝gt2＝×10×0.04＝0.2m＝20cm，水平位移為：xB＝v0t＝2×0.2m＝0.4m＝40cm。則拋出點的位置坐標(biāo)為：x＝20﹣40＝﹣20cm，y＝15﹣20＝﹣5cm。故答案為：（1）D；（2）B；（3）C；（4）2；（﹣20，﹣5）。10．（1）在“研究平拋物體的運動”實驗的裝置如圖1所示，下列說法正確的是ABA．將斜槽的末端切線調(diào)成水平B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．斜槽軌道必須光滑D．每次釋放小球時的位置越高，實驗效果越好（2）如圖2實線為某質(zhì)點平拋運動軌跡的一部分，AB、BC間水平距離△s1＝△s2＝0.4m，高度差△h1＝0.25m，△h2＝0.35m．求：①拋出初速度v0為4m/s②由拋出點到A點的時間為0.2s（g＝10m/s2）解：（1）實驗中必須保證小球做平拋運動，而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用．所以斜槽軌道必須要水平，至于是否光滑沒有影響，只要能拋出就行．為確保有相同的水平初速度