高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 实验：探究平抛运动的特点同步练习题

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7（含解析）

1．一小球被水平抛出，做平抛运动。若从小球被抛出开始计时，则小球在运动过程中（　　）

A．小球做变加速曲线运动 B．加速度大小与时间成正比

C．速度大小与时间成正比 D．速度增量的大小与时间成正比

2．物体做平抛运动时，下列说法正确的是（　　）

A．物体落地时水平位移大小与抛出点高度无关

B．物体落地时间与初速度大小无关

C．物体落地时间由初速度大小和抛出点高度共同决定

D．物体落地时水平位移大小只与水平初速度有关

3．关于平抛运动，下列说法中不正确的是（  ）

A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动

B．平抛运动是一种匀变速曲线运动

C．平抛运动的水平射程由初速度决定，与下落的高度无关

D．平抛运动的落地时间由下落的高度决定的。

4．铅球运动员将铅球水平抛出，不计空气阻力，则铅球（　　）

A．做匀变速运动曲线运动

B．做变加速曲线运动

C．加速度在增加

D．落地速度方向可能和水平地面垂直

5．从同一高度，同时沿同一方向水平抛出三个质量分别为m、2m、3m的小球，它们的初速度分别为v、2v、4v。小球落地前的某个时刻小球在空中的位置关系是（　　）

A．三个小球的连线为一条曲线

B．三个小球的连线为抛物线，开口向下

C．三个小球的连线为一条直线且连线与水平地面平行

D．三个小球的连线为一条直线且连线与水平地面既不平行也不垂直

6．投飞镖是一项非常有趣的体育活动，如图所示，一位投飞镖的人想投中靶子的中心，他瞄准时应对准（　　）

A．靶子的中心 B．靶子的下方

C．靶子的上方 D．要根据到靶子的远近，决定投掷的瞄准点

7．一架飞机平行于水平面匀速飞行，每隔相等的时间自由释放一个重物，不计空气的作用力，某时刻，地面上的人所看到的重物排列情形最有可能是下面4副图中的哪一副（　　）

A． B．

C． D．

8．关于物体平抛运动，下列说法正确的是（    ）

A．从同一高度，以大小不同的初速度同时水平抛出两个物体，他们一定不能同时着地，抛出的水平距离一定不同

B．从同一高度，以大小不同的初速度同时水平抛出两个物体，他们一定同时着地，抛出的水平距离一定不同

C．从不同的高度，以不同的初速度同时水平抛出两个物体，他们一定不能同时着地，抛出的水平距离一定不同

D．从不同的高度，以相同的初速度同时水平抛出两个物体，他们一定不能同时着地，抛出的水平距离可能相同

9．某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．第1次击中篮板时的速度小

B．两次击中篮板时的速度相等

C．球在空中运动过程第1次速度变化快

D．球在空中运动过程第2次速度变化快

10．某物体做平抛运动，下列说法正确的是（　　）

A．物体受重力和空气阻力 B．平抛运动是匀变速曲线运动

C．物体的速度方向始终不变 D．物体的加速度方向可能水平

11．关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）

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

D．平抛运动的落地时间与初速度大小有关

12．关于物体的运动，以下说法正确的是（　　）

A．物体做平抛运动时，加速度改变

B．物体做匀速圆周运动时，加速度不变

C．物体做曲线运动时，加速度一定改变

D．物体做曲线运动时，加速度可能变也可能不变

13．在做“研究平抛物体的运动”实验中，下列情况不会引起实验偏差的是（　　）

A．小球与槽之间的摩擦

B．小球飞离后受空气阻力作用

C．小球每次释放时的高度不同

D．小球飞过竖直板时与竖直板间发生摩擦

14．关于平抛物体的运动，下列说法正确的是（　　）

A．初速度越大，物体在空中运动的时间越长

B．物体落地时的水平位移与初速度无关

C．物体只受到重力作用，是a＝g的匀变速运动

D．物体落地时的时间只与抛出点的高度有关

15．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（　　）

A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动

B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动

C．不能说明上述规律中的任何一条

D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质

16．某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c 位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：

(1)小球平抛的初速度为______m/s。（重力加速度 g=10m/s2）

(2)小球运动到 b 点的速度为_______m/s。

(3)从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为_____m/s。

(4)小球开始做平抛运动的位置坐标为 x=_____cm，y=________cm。

17．(1)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，下列图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（____）

(2)利用如图 所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面说法不正确的是（____）

A．坐标原点就是斜槽口的端点

B．要在斜槽上适当高度释放小球

C．应把木板调整到竖直方向

D．小球运动时不应与木板上的白纸（或坐标纸）相接触

(3)做杂技表演的汽车从高台水平飞出，在空中运动后着地，一架照相机通过多次曝光， 拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示（虚线为正方形格子）。已知汽车长度为 3.6 m，相邻两次曝光的时间间隔相等，由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为______m/s （g 取 10 m/s2）

18．某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。

(1)甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B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A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______。

(2)乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是_____________ ；保持AC=BD，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_________ 。

(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5cm，分析可知，位置1_________（填“是”或“不是”）平抛运动的起点；该小球平抛运动的初速度大小为_________m/s（g取10m/s2）。

参考答案

1．D

【详解】

AB．物体做平抛运动，加速度为重力加速度，小球在运动过程中加速度不变，故AB错误；

C．设物体从抛出到某一位置的经过时间t，竖直速度为

水平速度为v0，则速度为

所以速度大小与时间不成正比，故C错误；

D．平抛运动的加速度不变，则速度的增量为

所以速度的增量大小与时间成正比，故D正确。

故选D。

2．B

【详解】

BC．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据

可知，落地时间由高度决定与初速度大小无关，B正确，C错误；

AD．物体落地时水平位移

是由初速度与时间共同决定的，而时间是由高度决定，因此水平位移大小与抛出点高度和初速度都有关，AD错误。

故选B。

3．C

【分析】

根据平抛运动规律及平抛运动的性质解题。

【详解】

A．平抛运动的轨迹是曲线，曲线运动的速度方向沿着切线方向，速度方向时刻发生改变，因此平抛运动是变速运动，A正确；

B．平抛运动的物体，只受重力作用，加速度为重力加速度，恒定不变，因此平抛运动是一种匀变速曲线运动，B正确；

CD．将平抛运动分解到水平方向和竖直方向，则

平抛运动的射程x是由水平初速度与运动时间t决定，而运动时间t是由下落的高度决定，因此水平射程与下落的高度有关，C错误，D正确。

故不正确的应选C。

4．A

【详解】

ABC．铅球运动员将铅球水平抛出，不计空气阻力，铅球只受重力，根据牛顿第二定律，加速度等于重力加速度，铅球做匀变速曲线运动，故A正确，BC错误；

D．铅球水平抛出做平抛运动，同时具有水平和竖直的分速度，落地速度方向不可能和水平地面垂直，故D错误。

故选A。

5．C

【详解】

三个小球在同一高度抛出，竖直方向上同时做自由落体运动，根据可知任意时刻三小球下落高度相同，所以三个小球的连线为一条直线且与水平地面平行，ABD错误，C正确。

故选C。

6．C

【详解】

水平飞出的飞镖做平抛运动，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，会下降一定的位移，所以要射中靶心，瞄准时应对准靶子的上方。故C正确，ABD错误。

故选C。

7．C

【详解】

在水平方向上，重物落下前和飞机具有相同的速度，落下来时不计空气阻力，由于惯性保持原来的水平速度不变，相同时间内，在水平方向上和飞机前进的距离相等，所以重物始终在飞机的正下方。第二和第三个重物同理也始终在飞机的正下方。同时由于在竖直方向上，小球只受到重力的作用，即向下做加速运动，故三球的垂直距离是不相等的，故C正确，ABD错误。

故选C。

8．B

【详解】

AB．根据知，高度相同，则落地时间相同，根据

初速度不同，则抛出的水平距离不同。故A错误B正确；

C． 高度不同，则平抛运动的时间不同，初速度不同，水平位移可能相同。故C错误；

D． 从不同的高度，以相同的初速度同时水平抛出两个物体，运动时间不同，他们一定不能同时着地，初速度相同，则水平距离一定不同，故D错误。

故选B。

9．A

【详解】

AB．将篮球的运动反过来看，则篮球两次做平抛运动，由于第1次平抛运动的高度更大，由得

所以第1次运动的时间更长，由于两次的水平位移相等，则时间越长的水平初速度越小，故第1次击中篮板时的速度小，故A正确，B错误；

CD．球在空中运动过程速度变化快慢即为加速度，由于球只受重力作用，加速度为重力加速度，则两次速度变化快慢相同，故CD错误。

故选A。

10．B

【详解】

AD．平抛运动的条件是有水平方向的初速度，而运动中只受重力，则加速度恒为g，其方向竖直向下，故AD错误；

B．因平抛的加速度恒为g，故做匀变速运动，而初速度与加速度不共线，则是曲线运动，即做匀变速曲线运动，故B正确；

C．平抛运动的加速度g与初速度不共线，既改变了速度的大小，又改变速度的方向，使得速度逐渐偏向竖直方向，故C错误。

故选B。

11．C

【详解】

AB．平抛运动只受重力的作用，加速度为g，是匀变速曲线运动，故AB错误；

C．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，故C正确；

D．根据得

可知，运动的时间由高度决定，与初速度无关，故D错误。

故选C。

12．D

【详解】

A．物体做平抛运动时，加速度是重力加速度，一定不变，故A错误；

B．匀速圆周运动的向心力始终指向圆心，方向是时刻变化的，向心力的大小是不变的，所以向心加速度的大小也是不变的，但是方向在变化，所以加速度也就在变化，所以匀速圆周运动是变加速运动，故B错误；

C．物体做曲线运动时，加速度不一定改变，如平抛运动，故C错误；

D．物体做曲线运动时，加速度大小和方向可能变，比如变速圆周运动，也可能不变，比如平抛运动，故D正确。

故选D。

13．A

【详解】

A．无论小球与斜槽间有无摩擦，只要每次释放高度相同，小球的初速度便相同，不会引起误差，故A正确；

BD．本实验中一要保证小球的运动是平抛运动，这就要求小球飞行过程中只能受到重力作用，故小球飞离后受空气阻力作用或与竖直板间发生摩擦将使小球的运动已不是平抛运动了，会引起实验误差；故B错误，D错误；

C．实验要求多次释放小球时每次小球的运动轨迹应是重合的，否则所描下的不同点不是同一运动轨迹上的点，实验结果就会无意义，而这要求小球每次做平抛运动的初速度必须相同，则释放高度每次也必须相同，故C错误。

故选A。

14．CD

【详解】

AD．根据，解得则知物体在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故A错误D正确；

B．水平方向上的位移

物体落地时的水平位移与初速度有关，故B错误；

C．物体只受到重力作用，是a=g的匀变速曲线运动，故C正确。

故选CD。

15．AB

【详解】

在甲实验中，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动；乙实验中，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故A、B正确，C、D错误。

故选AB。

16．                   

【详解】

（1）[1] 因为在水平方向上，a到b，b到c 的水平位移相等，设时间为T，在竖直方向上，根据

得

则小球平抛运动的初速度为

。

（2）[2] b点在竖直方向上的分速度为

小球运动到b点的速度为

。

（3）[3] 物体从a点运动到c点的时间为

那么从坐标原点到c点的这段时间内小球的速度变化量为

。

（4）[4]小球运动到b点的时间为

水平方向上的位移为

竖直方向上的位移为

所以开始做平抛运动的位置坐标为

。

17．C    A       

【详解】

（1）[1] ABCD．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，故方格纸应该水平竖直，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，ABD错误C正确。

故选C。

（2）[2]A．坐标原点在小球处于槽口位置时球心在木板上的投影，A错误；

B．高度过高或者过低，做平抛运动的轨迹就会处于坐标纸傍边的一部分，高度适当，速度适当，则描绘出的轨迹处于坐标纸的中间位置，B正确；

CD．把木板调整到竖直方向，使小球不和坐标纸接触产生摩擦，保证小球做的是平抛运动，CD正确；

故选A。

（3）[3] 在竖直方向上，汽车长度，根据

得曝光的时间间隔

则汽车离开平台的瞬时速度为大小为

。

18．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动    P，Q二球相碰    平抛运动在水平方向上是匀速运动    不是    1   

【详解】

（1）[1] 在打击金属片时，A小球同时做平抛运动与自由落体运动，B小球同时做自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。

（2）[2] P，Q二球相碰。

（2）[3] 让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。

（3）[4] 平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动，如果是平抛运动的起点，根据初速度为零的匀变速运动的特点，在竖直方向上在相等的时间内位移之比为 ，由图可知是 ，所以 1不是平抛运动的起点。

（3）[5] 平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动，设每个小方格的边长为，闪光时间间隔为，在竖直方向

可得

水平方向

得