高中物理第五章 抛体运动2 运动的合成与分解测试题

这是一份高中物理第五章 抛体运动2 运动的合成与分解测试题，共17页。试卷主要包含了05 ⑤， 用如图1所示装置研究平抛运动等内容，欢迎下载使用。
课时作业精选（2019人教版必修第二册）分层课时作业精选之夯实基础课时05  实验：探究平抛运动的特点1. 一同学做“研究平抛物体的运动”实验时，该同学找到木板、小球、斜槽、铅笔、图钉和坐标纸等实验器材。（1）除了上述器材外，在下列器材中，还需要的器材有___________。A  B C D（2）用图甲所示的装置探究平抛运动的特点，下列说法正确的是___________。A.斜槽轨道必须光滑                    B.记录的点应适当多一些C.用直线把所有的点连接起来            D.斜槽轨道末端必须水平（3）该同学用频闪相机在同一底片上得到如图乙所示的图像，取重力加速度大小，则此次实验的小球的初速度大小___________。（结果保留两位有效数字）【答案】    ①. C    ②. BD    ③. 2.0【解析】【分析】【详解】（1）[1]为了确定抛出点和轴，应选用重垂线；（2）[2]只要保证每一次到斜槽末端的速度相等即可，斜槽不需要光滑，为了减小误差，记录的点适当的多一些，然后光滑曲线把合适的点连接起来，故BD正确，AC错误；（3）[3]由下落后第一个点的位置的竖直方向的位移为，根据自由落体公式得可知，频闪相机闪光的时间为，由解得小球的初速度大小2. 某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。
 （1）先采用图甲所示装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球A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。改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动竖直方向的分运动是________。（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=10cm，则小球运动中水平分速度的大小是_________m/s。（g取10m/s2）【答案】    ①. 自由落体运动    ②. 2【解析】【分析】【详解】（1）[1]改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，说明平抛运动在竖真方向上就是自由落体运动；（2）[2]在竖直方向上，根据得小球平抛运动的初速度为3. 在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示。（1）关于这个实验，以下说法中正确的是________。A.小球释放的初始位置越高越好B.每次小球可从不同高度由静止释放C.实验前要用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直D.小球的平抛运动要靠近木板但不接触（2）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，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是________。A．  B. C. D.（3）在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对实验的影响选择小球时，应选择（      ）A.实心小铁球           B.空心铁球          C.实心小木球 D.以上三种球都可以【答案】    ①. CD    ②. C    ③. A【解析】【分析】【详解】（1）[1] A．小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故A错误；B．必须每次释放的位置相同，以保证小球获得相同的初速度，故B错误；C．小球在竖直方向做自由落体运动，为了正确描述其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，故C正确；D．小球靠近但不接触木板，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故D正确。故选CD。（2）[2]小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，所以方格纸应该水平竖直，小球在斜槽末端静止时在木板上的投影应该在方格纸上，故选C。（3）[3]为减小空气阻力对实验的影响，小球体积要小，质量要大，故选A。4. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从___位置上滚下，记下小球经过的一系列位置。B．按图安装好器材，注意斜槽末端_____，确定斜槽末端小球球心为坐标原点O，利用_____确定竖直线。C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
 （1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上（2）上述实验步骤的合理顺序是_________。（3）如图所示，是记录物体做平抛运动的部分轨迹，背景方格的边长为5cm，重力加速度g = 10 m/s2。则平抛运动的初速度大小为_________m/s。【答案】    ①. 同一    ②. 切线水平    ③. 重锤线    ④. BAC    ⑤. 1.5【解析】【分析】【详解】（1）[1]A．让小球多次从同一位置上滚下，记下小球经过的一系列位置。B．[2][3]按图安装好器材，注意斜槽末端水平，确定斜槽末端小球球心为坐标原点O，利用重锤线确定竖直线。（2）[4]上述实验步骤的合理顺序是BAC；（3）[5]根据解得 则平抛运动的初速度大小为5. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
 A.让小球多次从_______位置上滚下，记下小球经过的一系列位置；B.按图安装好器材，注意斜槽水平，确定坐标原点O，利用_______确定竖直线；C.取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动的轨迹。（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上；（2）上述实验步骤的合理顺序是_______ ；（3）如图所示，是记录物体做平抛运动的部分轨迹，背景方格的边长为5cm，重力加速度g=10m/s2。则平抛运动的初速度大小为_______m/s；（4）以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，如图选项中y-x2图象，能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_______。A.B.C.D.【答案】    ①. 同一    ②. 铅垂线    ③. BAC    ④. 1.5    ⑤. A【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]A．让小球多次从同一位置上滚下，记下小球经过的一系列位置；B．按图安装好器材，注意斜槽水平，确定坐标原点O，利用铅垂线确定竖直线；C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动的轨迹。(2)[3]上述实验步骤的合理顺序是：BAC。(3)[4]由于各点的水平间距相等，故时间间隔T相同，设每格边长为l，水平方向满足竖直方向满足联立解得，(4)[5]由平抛运动的位移公式可得联立解得故选A。6. （1）在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响。选择小球时，应选择下列的____________A、实心小铁球B、空心铁球C、实心小木球D、以上三种球都可以（2）在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要_______，且要求小球要从_______释放，现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长L=2.5cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球由A到B位置的时间间隔为________s，小球平抛的初速度大小为________m/s。【答案】    ①. A    ②. 水平    ③. 同一位置    ④. 0.05    ⑤. 1.0【解析】【分析】【详解】（1）[1]为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选A。（2）[2] [3]为了保证小球做平抛运动斜槽末端要水平，又为了保证每次运动轨迹相同要求小球从同一位置释放。 [4] [5]小球竖直方向做自由落体，根据公式水平方向做匀速直线运动7. 在“探究平抛运动的特点”的实验中：（1） 实验简要步骤如下，完成实验步骤，将正确的答案填在横线上：A．让小球多次从________释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．B．按图安装好器材，注意调节斜槽________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．（2） 在此实验中，下列说法正确的是________．A．斜槽轨道必须光滑B．记录的点应适当多一些C．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用平滑曲线把所有的点连接起来D．y轴的方向根据重垂线确定（3） 用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25 cm.若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式v0＝________（用l、g表示），其值是________m/s（结果保留两位有效数字，取g＝9.8 m/s2）．【答案】    ①. 同一位置    ②. 末端水平    ③. BD    ④.     ⑤. 0.70【解析】【详解】（1） [1]A．让小球多次从同一位置释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．[2]B．按图安装好器材，注意调节斜槽末端水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．（2） [3]A．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相同即可，选项A错误；B．记录的点应适当多一些，可使描绘出的轨迹更准确，选项B正确；C．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用平滑曲线连接各点，但是应该把偏离曲线太多的点舍掉，选项C错误；D．y轴的方向根据重垂线确定，选项D正确。故选BD。（3） [4][5]根据可得 则初速度带入数据可得其值是8. 用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有_____。A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_____（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定坐标原点时_____（选填“能”或者“不能”）把小球看作质点。b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则可求得钢球平抛的初速度大小为_____（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。【答案】    ①. BD    ②. 球心    ③. 不能    ④. 【解析】【详解】（1）[1] ABD．通过步骤理解实验原理和数据的处理方法，可知该实验需要控制实验条件，保证平抛的初速度大小相同、方向水平，只要无初速度等高点释放，由动能定理可知，到斜槽末端速度大小一定，与斜槽轨道是否光滑无关，只有斜槽轨道末段水平，才能获得水平方向的初速度，故A不符合题意，BD符合题意；C．将高度等间距变化只是为了简化计算，不是必须满足的条件，故C不符合题意。故选BD。（2）a.[2][3]小球运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静止于Q点时球心的位置，则球心对应白纸上的位置即为原点，因小球的球心对应白纸上的位置即为原点，则在确定坐标原点时不能把小球看作质点。b.[4]根据平抛运动水平方向的运动规律，由于AB和BC的水平间距相等且均为x，则根据可知小球在AB和BC的运动时间相等，再根据竖直方向的运动规律，利用逐差法可得解得9. （1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下；A.让小球多次从__________（填“相同”或“不同”）位置上滚下，通过小球与挡条和平板的撞击，记下小球平抛运动轨迹上的一系列位置；B．安装好器材，注意把斜槽末端调_______（填“水平”或“竖直”）和平板竖直，记下斜槽末端点和过点的竖直线；C．测出曲线上某点的坐标，用计算式_______（用表示）算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求的值，然后求它们的平均值；D．取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛轨迹。上述实验步骤的合理顺序是_________（只填排列序号即可）。（2）在“研究平抛物体运动”的实验中，小球与斜槽间的摩擦力对描绘平抛物体运动的轨迹_____（填“有”或“没有”）影响。（3）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，则小球平抛的初速度的计算式为_____________（用表示），其值是________（取）；小球在点竖直方向速度的大小是__________。
 【答案】    ①. 相同    ②. 水平    ③.     ④. BADC    ⑤. 没有    ⑥.     ⑦.     ⑧. 【解析】【分析】【详解】（1）[1]为保证小球每次平抛运动的初速度相同，小球要从相同位置由静止滚下；[2]为保证小球做平抛运动，要注意吧斜槽末端调水平；[3]根据平抛运动规律可得联立解得[4]实验步骤的合理顺序是：BADC（2）[5]只需要小球从斜槽同一高度无初速度滚下，到达斜槽末端水平速度相同即可，小球与斜槽间的摩擦力对描绘平抛物体运动的轨迹没有影响。（3）[6]由于四点相邻两点的水平距离相等，故时间间隔相同，设为T，在竖直方向有水平方向有联立解得[7]带入数据解得[8]小球在b点竖直方向速度的大小为联立解得10. 如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：
 （1）闪光照片的闪光周期是______s；（2）小球运动中水平分速度的大小是______m/s；（3）小球经过B点时的竖直分速度大小是______m/s；（4）经过B点时的合速度大小是______m/s。【答案】    ①. 0.1    ②. 1.5    ③. 2.0    ④. 2.5【解析】【分析】【详解】（1）[1]从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，则所用时间相等，设为t，根据竖直方向自由落体运动规律得可得即闪光照片的闪光周期是0.1s；（2）[2]根据平抛运动规律可知，小球在水平方向做匀速直线运动，则运动中水平分速度的大小为（3）[3]小球经过B点时，竖直分速度大小为（4）[4]小球经过B点时的合速度大小为11. 如图A、B、C为一小球做平抛运动时闪光照片的三个位置所建立的直角坐标系中描绘的轨迹的一部分，则（g取10m/s2）
 （1）A点_____抛出点（选填∶是、不是）（2）小球运动的初速度是______m/s（3）小球过B点的速率=______m/s。【答案】    ①. 不是    ②. 1    ③. 【解析】【分析】【详解】（1）[1] 因为AB和BC的竖直位移之比不等于1：3，可知A点不是抛出点。（2）[2] 在竖直方向上，根据得则初速度（3）[3] B点的竖直分速度小球过B点的速率12. 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M、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P落地时的现象应是__________；（选填：A：P在Q前；B：P在Q后；C：P击中Q）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，该小球平抛运动的初速度大小为______m/s（g取10m/s2）。【答案】    ①. 平抛运动竖直方向是自由落体运动    ②. C    ③. 平抛运动水平方向是匀速直线运动    ④. 1【解析】【分析】【详解】（1）[1]该现象表面两球在竖直方向的运动是相同的，即平抛运动竖直方向是自由落体运动；（2）[2]该实验可观察到P落地时的现象应是P击中Q，故选C；[3]该现象说明两球在水平方向的运动是相同的，即平抛运动水平方向是匀速直线运动；（3）[4]根据解得 小球平抛运动的初速度大小为